Địac hỉ IP Địa chỉ IP Internet Protocol Address là chuỗi số có chiều dài 32 bit IPv4 hoặc 128 bit IPv6 dùng để định danh một thiết bị mạng trên hệ thống mạng giúp chúng nhận diện và liên
Trang 1LAB 03 ĐỊA CHỈ IP (Internet Protocol Address)
A GIỚI THIỆU, CHỈ DẪN:
1 Địac hỉ IP
Địa chỉ IP (Internet Protocol Address) là chuỗi số có chiều dài 32 bit (IPv4) hoặc 128 bit (IPv6) dùng để định danh một thiết bị mạng trên hệ thống mạng giúp chúng nhận diện và liên lạc với nhau
Địa chỉ IPv4 có 32 bit, được chira làm 2 phần NetworkID và HostID
Cấu trúc tổng quát địa chỉ Ipv4 Địa chỉ IPv4 được chia thành 5 lớp A, B, C, D và E
Class A: bit đầu tiên có giá trị bằng 0 làm class bit và 8 bit của Octet 1 làm Network address
Class B: Class bit là hai bit đầu tiên có giá trị 10, Octet 1 và 2 làm Network address
Trang 2Class C: Class bit là 3 bit đầu tiên có giá trị 110 và 24 bit của Octet 1, 2, 3 làm
Network address
Một số dạng địa chỉ đặc biệt:
- Địa chỉ Network là dạng địa chỉ mà trong phần Host Address có các bít đều là 0
- Địa chỉ Broadcast là dạng địa chỉ mà trong phần HostAddress cóc các bít đều là 1
- Địa chỉ loopback là dạng địa chỉ thường dùng cho việc tự kiểm tra mà không ảnh hưởng đến giao dich trên mang, cụ thể là 127.0.0.1
2 Một số khái niệm liên quan
SubnetMask là cấu trúc nhằm xác định địa chỉ IP thuộc địa chỉ mạng nào Để
tìm ra địa chỉ mạng ta sử dụng phép toán AND trên bit giữa địa chỉ IP và SubnetMask
Để viết ngắn gọn subnetMask người ta dùng số Prefixlength.
SubnetID
IP Public và IPPrivate
- Public IP: là địa chỉ IP sử dụng cho các gói tin đi trên môi trường Internet.
- Private: chỉ được sử dụng trong mạng nội bộ (mạng LAN), không được định
tuyến trên môi trường Internet
NAT: NAT được sử dụng để chuyển đổi giữa IP private và IP public nhằm mục
đích để hạn chế phải sử dụng địa chỉ IP Public khi mà kho địa chỉ IPv4 đang cạn kiệt Như hình bên dưới, khi có lưu lượng hướng ra mạng Internet từ mạng nội bộ gia đình , một modem sẽ thực hiện chuyển đổi các địa chỉ nguồn của mạng nội bộ thành địa chỉ
IP Public của modem sau đó chuyển gói tin tiếp ra mạng Internet
Trang 33 Chia mạng con (Subnetting)
Ý nghĩa: giải quyết vấn đề IPv4 cạn kiệt Việc phân chia một mạng thành các Subnet còn giúp giảm kích thước của miền quảng bá, khi miền quảng bá quá rộng sẽ dẫn tới việc lãng phí dải thông làm cho hiệu xuất của mạng bị giảm
Lợi ích:
- Giảm nghẽn mạng bằng cách tái định hướng các giao vận và giới hạn phạm vi của các thông điệp quảng bá
-Giới hạn trong phạm vi từng mạng con các trục trặc có thể xảy ra (không ảnh hưởng tới toàn mạng LAN)
- Giảm % thời gian sử dụng CPU do giảm lưu lượng của các giao vận quảng bá
- Tăng cường bảo mật (các chính sách bảo mật có thể áp dụng cho từng mạng con)
- Cho phép áp dụng các cấu hình khác nhau trên từng mạng con
Cách thực hiện: Hiểu một cách nôm na chia mạng con là những kỹ thuật phân
chia lại không gian địa chỉ của một địa chỉ mạng cho trước thành nhiều địa chỉ mạng nhỏ hơn bằng cách lấy một số bit ở phần Host ID để làm địa chỉ mạng cho mạng con (Subnet)
Một số phương pháp giúp tối ưu:
Có nhiều phương pháp chi mạng cọn như FLSM,VLSM,…Tuy nhiên VLSM Variable length subnet mask Phương pháp chia mạng con tối ưu, nó dựa trên nhu cầu
sử dụng HostIP của mỗi đường mạng (subnet) mà ta chi ra Do đó sẽ tiết kiệm được tối đa địa chỉ IP thừa trên mỗi subnet
Công thức hỗ trợ thực hiện:
- Số subnet được tạo ra = 2^m (với m là số bit mượn từ Host)
- Số host cần tạo = 2^n – 2 (với n là số bit của Host còn lại sau khi mượn)
- Số bit subnet mới = số bit subnet cũ + m
Công thức cần nhớ:
- Liên quan đến tính số mạng con (số subnet) có công thức : 2^n >= số subnet
- Liên quan đến số host adress : 2^h -2 >= số địa chỉ H/A yêu cầu
Ví dụ : Giả sử địa chỉ mạng 172.16.0.0/22
Thực hiện chia thành 5 mạng con như sau (đã sắp xếp theo thứ tự giảm dần):
- Mạng A: 400 host
- Mạng B: 180 host
- Mạng C: 40 host
Trang 4- Mạng D: 18 host
- Mạng E: 15 host
Bước 1 Sắp xếp các mạng con theo thứ tự giảm dần về kích thước
Bước 2 Tính số bit dùng cho số host (n) và số bit cho mạng (m)
+ Tìm số bít cần cho host A(400host)
2^n - 2 ≥ 400 => n = 9 + Số bit mượn là m = 32 (là tổng số bit của 1 địa chỉ IP v4) – 22 (số bit thuộc
phần Net của địa chỉ đã cho) – 9 ( n tính ở trên) = 1
- Số bit subnet mới = số bit subnet cũ + m = 22 + 1 = 23 ( viết tắt là /23)
- Số Subnet (mạng con) được tạo ra là: 2^m = 2^1 = 2
Bước 3
Với 1 bit này ta có 2 mạng X1 và X2 như sau:
X1: 10101100.00010000.00000000.00000000 : 172.16.0.0/23
Mạng X1 sẽ được gán cho A
X2: 10101100.00010000.00000010.00000000 : 172.16.2.0/23
Bước 4.
Dựa vào X1 ta có thể tính được:
Mạng A: 172.16.0.0/23
Địa chỉ mạng: 172.16.0.0
Địa chỉ broadcast: 172.16.1.255
Dải IP: 172.16.0.1 – 172.16.1.254
Bước 5 Lặp lại bước 2 cho đến khi hết yêu cầu
Với mạng B ta thực hiện với X2 <172.16.2.0/23> Làm tương tự như vậy cho đến khi hết mạng cần chia
Trang web để kiểm chứng việc tính toán: http://www.vlsm-calc.net/
B BÀI TẬP
1 Giả sử khi kiểm tra thông tin địa chỉ IP của một máy tính trong hệ thống mạng
LAN, có thông tin sau:
Qua đó hãy cho biết:
Trang 5- Máy tính này thuộc địa chỉ mạng nào?
- Prefixlength là bao nhiêu?
2 Giả sử cho địa chỉ IP 203.162.4.190 / 26
Hãy:
- Hãy viết lại dạng subnetmask cho địa chỉ trên?
- Cho biết địa chỉ trên thuộc đường mạng nào?
- Cho biết địa chỉ Broadcast của địa chỉ trên?
3 Dãy địa chỉ ví dụ trong bài này là 172.16.0.0/16 với các mạng con có số host như
sau:
A: 300
B: 100
C: 50
D: 5
E: 5
F: 5
Kết quả tham khảo:
4 Một ngày đẹp trời, sếp thuê được một đường mạng 192.168.1.0/24 từ một ISP (Viettel, Vinaphone, FPT…) và Sếp bảo:
Từ địa chỉ này cậu hãy chia ra 4 đường mạng con (Subnet) trong đó:
+ Đường thứ nhất dùng 50 PC (subnet 1)
+ Đường thứ 2, 3 dùng cho 10 PC (subnet 2)
+ Đường còn lại dùng 2 PC (subnet 3)
Nhớ tiết kiệm đó!“
Kết quả tham khảo:
5 Cho địa chỉ mạng 199.20.64.0/19
Thực hiện VLSM để thực hiện Subnetting cho nhu cầu sau:
Ban Giám đốc: 03 máy
Ban Kỹ thuật: 10 máy
Phòng Kế toán: 30 máy
Kết quả tham khảo:
6 Cho địa chỉ mạng 192.168.100.0/24
Thực hiện VLSM để thực hiện Subnetting cho nhu cầu theo sơ đồ sau:
Trang 6Kết quả tham khảo: