Chia mạng con (subnetting) là gì và tại sao?
Như chúng ta biết ở bài viết “Cơ bản về IPv4” thì nguồn tài nguyên IP đã dần cạn kiệt. Trong khi đó, chẳng hạn như mỗi lớp mạng A có đến 224 – 2 = 16.777.214 địa chỉ IP hay lớp B có 216
– 2 = 65534 địa chỉ IP, một con số mà khó một hệ thống mạng nào đạt đến
số lượng máy tính như vậy. Điều này gây lãng phí không gian địa chỉ rất
lớn. Do đó vấn đề đặt ra là phải chia từng lớp mạng này thành những lớp
mạng nhỏ hơn có số IP phù hợp với nhu cầu sử dụng hợp lý. Sự phân chia
này còn giúp người quản trị dễ dàng hơn trong việc quản lý, bảo mật dữ
liệu đồng thời giảm tải cho các thiết bị định tuyến.
Xét
về mặt thực tiễn ban đầu khái niệm Subnetting ra đời chủ yếu dùng để
phân chia lớp mạng A và B, sau dần nó trở thành một bài toán mang tính
lý thuyết làm đau đầu khá nhiều học viên quản trị mạng, trong đó có mình
^^!
Vậy subnetting là gì?
Nôm na đó là tổ hợp những kỹ thuật phân chia không gian địa chỉ của một
lớp mạng cho trước thành nhiều lớp mạng nhỏ hơn bằng cách lấy một số
bit ở phần Host Address (Nhiều tài liêu gọi là Host ID, gọi thế nào cũng
được miễn sao khi gọi nó vẫn ngoảnh đầu trả lời) để làm địa chỉ mạng
cho mạng con (Subnet). Minh họa sau với lớp B
Để hiểu hơn về subnetting, trước hết cần biết vài khái niệm sau: (Theo mình khái niệm chỉ là tên gọi chủ yếu là bản chất của nó)
Prefix length: Là
đại lượng chỉ số bit dùng làm địa chỉ mạng. Chẳng hạn lớp A có prefix
length là 8, lớp B là 16, lớp C là 24. Với một địa chỉ IP tiêu chuẩn
prefix length là giá trị sau dấu /. Chẳng hạn 192.168.1.1 /24
Default Mask (Network Mask):
là giá trị trần của mỗi lớp mạng A, B, C (D, E không xét đến) và là giá
trị thập phân cao nhất (khi tất cả các bit ở Network Address bằng 1 và
các bit ở Host Address bằng 0). Như vậy Default Mask của lớp A là
255.0.0.0, của lớp B là 255.255.0.0 và C là 255.255.255.0
Subnet Mask: Giá
trị trần của mạng con, là giá trị thập phân tính khi tất cả các bit của
prefix length bằng 1 và phần còn lại bằng 0. Chẳng hạn địa chỉ IP
172.16.1.46 /26 có Subnet Mask là 255.255.255.192
(11111111.11111111.11111111.11000000)
Địa chỉ mạng con (Subnet Address) của
một địa chỉ IP cho trước là giá trị nhỏ nhất của dải địa chỉ mạng con
mà IP đó thuộc về. Các thiết bị định tuyến dựa vào địa chỉ này để phân
biệt các mạng con với nhau. Giá trị của địa chỉ mạng có thể được tính
bằng nhiều cách. Cách cơ bản nhất là dùng phép AND giữa địa chỉ Subnet
Mask và IP dưới dạng nhị phân. Chẳng hạn với địa chỉ 172.16.1.250 /26
Sau này khi làm nhiều bài tập về phân chia mạng con ta sẽ có nhiều cách để tính Subnet address nhanh hơn.
Địa chỉ quảng bá (Broadcast Address)
của một mạng con là địa chỉ IP cao nhất của mạng đó. Subnet Address và
Broadcast Address không dùng để gán cho máy chủ. Do đó mới có công thức
tính số IP khả dụng là 2n – 2 với n là số bit dùng cho Host Address.
Khái niệm cuối cùng và quan trọng nhất trong ứng dụng phân chia mạng con thực tiễn là VLSM (Variable Length Subnet Mask)
là kỹ thuật sử dụng các Subnet Mask khác nhau để tạo ra các Subnet có
lượng IP khác nhau. Với kỹ thuật này quản trị viên có thể chia mạng con
với lượng IP phù hợp nhất với yêu cầu từng mạng, dễ dàng mở thêm các
mạng con về sau này.
Như chúng ta biết ở bài viết “Cơ bản về IPv4” thì nguồn tài nguyên IP đã dần cạn kiệt. Trong khi đó, chẳng hạn như mỗi lớp mạng A có đến 224 – 2 = 16.777.214 địa chỉ IP hay lớp B có 216
– 2 = 65534 địa chỉ IP, một con số mà khó một hệ thống mạng nào đạt đến
số lượng máy tính như vậy. Điều này gây lãng phí không gian địa chỉ rất
lớn. Do đó vấn đề đặt ra là phải chia từng lớp mạng này thành những lớp
mạng nhỏ hơn có số IP phù hợp với nhu cầu sử dụng hợp lý. Sự phân chia
này còn giúp người quản trị dễ dàng hơn trong việc quản lý, bảo mật dữ
liệu đồng thời giảm tải cho các thiết bị định tuyến.
Xét
về mặt thực tiễn ban đầu khái niệm Subnetting ra đời chủ yếu dùng để
phân chia lớp mạng A và B, sau dần nó trở thành một bài toán mang tính
lý thuyết làm đau đầu khá nhiều học viên quản trị mạng, trong đó có mình
^^!
Vậy subnetting là gì?
Nôm na đó là tổ hợp những kỹ thuật phân chia không gian địa chỉ của một
lớp mạng cho trước thành nhiều lớp mạng nhỏ hơn bằng cách lấy một số
bit ở phần Host Address (Nhiều tài liêu gọi là Host ID, gọi thế nào cũng
được miễn sao khi gọi nó vẫn ngoảnh đầu trả lời) để làm địa chỉ mạng
cho mạng con (Subnet). Minh họa sau với lớp B
net | work | subnet | host |
Để hiểu hơn về subnetting, trước hết cần biết vài khái niệm sau: (Theo mình khái niệm chỉ là tên gọi chủ yếu là bản chất của nó)
Prefix length: Là
đại lượng chỉ số bit dùng làm địa chỉ mạng. Chẳng hạn lớp A có prefix
length là 8, lớp B là 16, lớp C là 24. Với một địa chỉ IP tiêu chuẩn
prefix length là giá trị sau dấu /. Chẳng hạn 192.168.1.1 /24
Default Mask (Network Mask):
là giá trị trần của mỗi lớp mạng A, B, C (D, E không xét đến) và là giá
trị thập phân cao nhất (khi tất cả các bit ở Network Address bằng 1 và
các bit ở Host Address bằng 0). Như vậy Default Mask của lớp A là
255.0.0.0, của lớp B là 255.255.0.0 và C là 255.255.255.0
Subnet Mask: Giá
trị trần của mạng con, là giá trị thập phân tính khi tất cả các bit của
prefix length bằng 1 và phần còn lại bằng 0. Chẳng hạn địa chỉ IP
172.16.1.46 /26 có Subnet Mask là 255.255.255.192
(11111111.11111111.11111111.11000000)
Địa chỉ mạng con (Subnet Address) của
một địa chỉ IP cho trước là giá trị nhỏ nhất của dải địa chỉ mạng con
mà IP đó thuộc về. Các thiết bị định tuyến dựa vào địa chỉ này để phân
biệt các mạng con với nhau. Giá trị của địa chỉ mạng có thể được tính
bằng nhiều cách. Cách cơ bản nhất là dùng phép AND giữa địa chỉ Subnet
Mask và IP dưới dạng nhị phân. Chẳng hạn với địa chỉ 172.16.1.250 /26
Subnet Mask | 11111111 | 11111111 | 11111111 | 11000000 |
IP Address | 10101100 | 00010000 | 00000001 | 11111010 |
AND | 10101100 | 00010000 | 00000001 | 11000000 |
Subnet Address | 172 | 16 | 1 | 192 |
Địa chỉ quảng bá (Broadcast Address)
của một mạng con là địa chỉ IP cao nhất của mạng đó. Subnet Address và
Broadcast Address không dùng để gán cho máy chủ. Do đó mới có công thức
tính số IP khả dụng là 2n – 2 với n là số bit dùng cho Host Address.
Khái niệm cuối cùng và quan trọng nhất trong ứng dụng phân chia mạng con thực tiễn là VLSM (Variable Length Subnet Mask)
là kỹ thuật sử dụng các Subnet Mask khác nhau để tạo ra các Subnet có
lượng IP khác nhau. Với kỹ thuật này quản trị viên có thể chia mạng con
với lượng IP phù hợp nhất với yêu cầu từng mạng, dễ dàng mở thêm các
mạng con về sau này.