Network Infrastructure, IP Address, Subnet, Supernet

Như trước giờ chúng ta từng biết địa chỉ IP bao gồm 5 lớp như hình bên dưới, trong đó ứng với mỗi lớp sẽ có số Network và số Host tương ứng với nó được qui định bởi Subnet Mask

Như trong ví dụ bên dưới lớp C có tối đa là 254 Host nghĩa là trong mạng LAN chúng ta chỉ có thể chia tối đa là 254 máy mà thôi các máy sẽ có IP chạy từ 1-> 254 , tuy nhiên vấn đề này sẽ trở nên khác trong bài này vì chúng ta đang đi sâu vào hệ thống mạng lớn mà tại đó các định nghĩa về các lớp trước kia ta biết gần như hoàn toàn vô nghĩa.



Bây giờ ta xét một số IP chẳng hạn là 255.255.255.255 tôi viết nó lại dưới dạng nhị phân như sau:

1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111

Mỗi số IP khi được viết dưới dạng nhị phân sẽ bao gồm 4 Byte nghĩa là 32 bit với một địa chỉ IP



Công thức chuyển từ nhị phân về thập phân như sau
Lấy các ký tự từ trái qua phải của một số nhị phân nhân cho lũy thừa từ 7->0
Cuối cùng cộng các kết quả lại sẽ ra số thập phân



Ví dụ thứ hai cho số nhị phân 1000 0000



Network Basic

Trước khi đi vào sâu hơn ta cần nắm rõ các nguyên lý cơ bản sau:
Các máy có phần Network ID giống nhau sẽ cùng mạng với nhau và ngược lại
Các máy có phần Subnet Mask giống nhau thì cùng mạng với nhau và có Subnet Mask khác nhau chưa chắc là khác mạng
Trong hình bên dưới tôi có 3 nhóm máy chúng hoàn toàn độc lập với nhau do có phần Network ID khác nhau
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
Và đương nhiên như chúng ta từng học 3 mạng này không thể thấy được nhau



Bây giờ ta xét một mạng thông dụng 192.168.1.0/24 trong mạng này chúng ta sẽ chỉ có thể kết nối tối đa là 254 máy mà thôi. IP các máy này sẽ chạy từ:
192.168.1.1/24
192.168.1.2/24
…..
192.168.1.254/24

Như chúng ta đã biết trong đó 2 IP đầu 192.168.1.0 và cuối 192.168.1.255 sẽ làm Network Number và Broadcast cho mạng đó

/24 chính là cho chúng ta biết trong mạng này phần Network ID chiếm 24bit phần còn lại làm host tương đương với Subnet Mask là 255.255.255.0



Subnetting

Lấy ví dụ trong công ty chúng ta có 2 phòng ban mỗi phòng có khoảng 100 máy vậy chúng ta gán IP cho chúng chạy từ 1->200 là xong chuyện
Tuy nhiên trên thực tế người quản trị mạng phải cắt nó ra làm nhiều mạng khác nhau để tăng tốc độ truy cập nhưng vẫn truy cập được với nhau
Khi đó người ta dùng bit đầu tiên của Byte thứ 4 trong Subnet Mask chia nó ra làm 2 nhóm:
Nhóm thứ 1 có ký tự đầu của byte thứ 4 là 0 các bit còn lại ta không quan tâm, như vậy bây giờ các máy trong nhóm này giống nhau đến bit thứ 25 của phần Network ID, và ta viết lại như sau:

Máy 01:
192.168.1.1/255.255.255.0

Máy 02:
192.168.1.2/255.255.255.0

………………….

Máy 126:
192.168.1.126/255.255.255.0

=================================

Nhóm thứ 2 có ký tự đầu của byte thứ 4 là 1 các bit còn lại ta không quan tâm, như vậy bây giờ các máy trong nhóm này giống nhau đến bit thứ 25 của phần Network ID, và ta viết lại như sau:

Máy 01:
192.168.1.128/255.255.255.128

Máy 02:
192.168.1.129/255.255.255.128

………………….

Máy 126:
192.168.1.254/255.255.255.128




Và lúc này dù Subnet Mask khác nhau nhưng hai mạng này hoàn toàn truy cập thấy nhau
=> Chỉ cần thay Subnet Mask ta đã cắt một mạng lớn ra nhiều mạng nhỏ
Tương tự ví dụ trong công ty chúng ta có 4 phòng ban mỗi phòng có khoảng 50 máy, vậy ta phải thay đổi 2 ký tự đầu của Byte thứ 4 gồm có 4 trường hợp:
00
01
10
11

Ta gán IP cho từng mạng như sau:
Mạng 01

Máy 01:
192.168.1.1/255.255.255.0

Máy 02:
192.168.1.2/255.255.255.0

………………….

Máy 63:
192.168.1.63/255.255.255.0

===============================

Mạng 02

Máy 01:
192.168.1.65/255.255.255.64

Máy 02:
192.168.1.66/255.255.255.64

………………….

Máy 63:
192.168.1.126/255.255.255.64

===============================

Mạng 03

Máy 01:
192.168.1.128/255.255.255.128

Máy 02:
192.168.1.129/255.255.255.128

………………….

Máy 63:
192.168.1.191/255.255.255.128

===============================

Mạng 04

Máy 01:
192.168.1.192/255.255.255.192

Máy 02:
192.168.1.193/255.255.255.192

………………….

Máy 63:
192.168.1.254/255.255.255.192




Tuy nhiên đó là ta chia các mạng đều nhau nhưng lấy ví dụ công ty có 3 phòng ban:
Phòng thứ 1 có 100 máy 2 phòng còn lại là 50 máy ta chia như sau:

Mạng 01

Máy 01:
192.168.1.1/255.255.255.0

Máy 02:
192.168.1.2/255.255.255.0

………………….

Máy 100:
192.168.1.100/255.255.255.0

………………….

===============================

Mạng 02

Máy 01:
192.168.1.128/255.255.255.128

Máy 02:
192.168.1.129/255.255.255.128

………………….

Máy 50:
192.168.1.178/255.255.255.128

…………………..

===============================

Mạng 03

Máy 01:
192.168.1.192/255.255.255.192

Máy 02:
192.168.1.193/255.255.255.192

………………….

Máy 50:
192.168.1.242/255.255.255.192

………………….

Supernet

Là một cách làm ngược lại với Subnet lả thay vì ta chia nhỏ các mạng ra thì đằng này ta lại nối nhiều mạng lại với nhau thành một mạng lớn
Công việc cũng tương tự nhưng thay vì thay đổi từ bit đầu tiên trở về sau của Byte thứ 4 thì ta lại thay đổi các ký tự cuối của Byte thứ 3 trở về trước
Khi đó ta gán địa chỉ Ip cho chúng như sau:

Mạng 01

Máy 01:
192.168.1.1/255.255.254.0

Máy 02:
192.168.1.2/255.255.254.0

………………….

Máy 254:
192.168.1.254/255.255.254.0

================================

Mạng 02

Máy 01:
192.168.1.1/255.255.255.0

Máy 02:
192.168.1.2/255.255.255.0

………………….

Máy 254:
192.168.1.254/255.255.255.0