Chapter 05 dịch subnetting and routing

MẠNG CON VÀ ĐỊNH TUYẾN


Tổng quan chương

Trong chương này, bạn sẽ học:



Sơ lược về subnet



Địa chỉ Classful và Classless



Sơ lược về định tuyến



Giao thức định tuyến động (Dynamic Routing Protocol)


sơ lược về Subneting



Trong phần này, bạn sẽ xem qua ví dụ subnet (mạng con) sử dụng một địa chỉ lớp A. Ví dụ bạn có
một dải địa chỉ 10.0.0.0 và bạn muốn có mạng con, hoặc phân chia mạng đó thành hai mạng con

được gọi là các mạng con.

Mạng con phù hợp với cấu trúc mạng vật lý


sơ lược về mạng con



Định nghĩa mạng con là lấy đi một số bit host từ subnet mask và sử dụng chúng như bit mạng bổ sung, điều này
giúp cung cấp nhiều mạng hơn.



Đối với mạng con, bạn đang dùng thêm các bit host và "mặt nạ" cho chúng (đánh dấu chúng như bit mạng) bằng
cách thiết lập các bit "1" để chúng không còn đại diện cho phần host-ID của subnet mask



Điều này tạo ra các dải mạng phụ nhưng dẫn đến sẽ có ít host hơn trên mạng.


sơ lược về mạng con



Để bắt đầu chia mạng con, bạn cần phải biết bao nhiêu bit host cần dùng để tạo ra các dải mạng mà bạn
mong muốn.



Một cách khác không liên quan đến toán học nhiều là nhìn vào bảng nhị phân tám-bit và sau đó dùng bit mà
sẽ cung cấp cho bạn số lượng mạng mà bạn đang tìm kiếm.



Ví dụ, bạn muốn chia một địa chỉ lớp A 10.0.0.0 thành hai mạng (hãy nhớ rằng mục tiêu của bạn là có hai
mạng), vì vậy bạn sẽ có các bit trình bày trong bảng dưới đây để đưa ra giá trị thập phân là 2.

Bit

8

7

6

5

4

3

2

1

Giá trị

128

64

32

16

8

4

2

1

Trạng thái

1


sơ lược về mạng con



Khi bạn tính toán số bits được dùng để tạo ra số lượng mạng bước tiếp theo là nhìn từ phải sang trái tắt bất kỳ số bit
nào mà không được sử dụng cho đến bit mà bạn đã kích hoạt.



Khi bạn thực hiện điều đó, bạn hãy đếm số bit mà bạn đã sử dụng từ phải sang trái.

sơ lược về mạng con



Trong ví dụ, có hai bit đã được sử dụng, vì vậy số lượng các bit mà bạn cần để tạo ra hai mạng là hai bit.
Bạn có thể tham khảo trong bảng sau:

Bit

8

7

6

5

4

3

2

1

Giá trị

128

64

32

16

8

4

2

1

1

0

Trạng thái



Theo toán học, bạn có thể xác minh rằng bạn có số bit mà bạn muốn sử dụng bằng cách sử dụng công thức
này:

maskedbits

2



– 2 = số lượng mạng.

Nó đã xác định rằng cần 2 bits để làm mạng con; kiểm tra bằng cách điền vào công thức

2
2 – 2 = 2 mạng


Sơ lược về mạng con



Bạn nên đưa ra 255.0.0.0, bởi vì nó là địa chỉ lớp A. Khi bạn biết subnet mask mặc định, bước tiếp theo
là chia subnet mask thành nhị phân. Một subnet mask lớp A mặc định trong hệ nhị phân giống như sau:

Số thập phân



255

0

0

0

Khi subnet mask được viết ra trong hệ nhị phân, nó tạo ra khu vực làm việc để tính toán địa chỉ mới của

Nhị phân

11111111

00000000

00000000

00000000

hai mạng con.



Điều đầu tiên bạn cần làm là lấy đi hai bit từ phần host ID của subnet mask và đưa chúng thành các bits
net bằng cách đặt chúng vào trạng thái "1". Hãy nhớ rằng, lý do cho việc lấy đi hai bit là do tính toán
của bạn trước đó.


Sơ lược về mạng con



Bởi vì ba octet cuối cùng của subnet mask này đại diện cho các bit host của một địa chỉ lớp A, nên làm việc
từ trái sang phải và thêm hai bit để có được bảng nhị phân mới sau:



Thập phân

255

0

0

0

Nhị phân

11111111

11000000

00000000

00000000

Điều tiếp theo bạn muốn làm là chuyển đổi tất cả các octet sang thập phân giá trị một lần nữa; sau đó bạn sẽ
có subnet mask mới của hai mạng (subnet) mà chúng ta đang xây dựng.



Nếu bạn chuyển đổi các giá trị nhị phân mới trong bảng trước của 11111111.11000000.00000000.00000000,
bạn sẽ nhận được 255.192.0.0 như subnet mask mới của hai mạng con mới của bạn.


Sơ lược về mạng con



Bao gồm thông tin dưới đây:

•

Subnet mask mới: Sau khi thiết lập mạng con bạn sẽ có một subnet mask mới được sử dụng bởi tất cả các mạng con
bạn đã tạo.

•
•
•
•


Network ID: tất cả các bit host thiết lập là 0
Địa chỉ hợp lệ đầu tiên: số bit host cuối cùng được thiết lập là 1, tất cả các bit host khác là 0
Địa chỉ Broadcast: tất cả các bit host thiết lập là 1
Địa chỉ mạng hợp lệ cuối cùng: số bit host cuối cùng thiết lập là 0; tất cả các bit host khác là 1
Bạn biết rằng subnet mask mới là 255.192.0.0, vì vậy bạn có thể bắt đầu bằng cách tính toán các net-ID của hai mạng
con.



Để xác định mỗi mẩu thông tin được liệt kê ở trên, bạn cần phải xác định tất cả trạng thái on/off của các bit mà bạn đã
lấy.


Sơ lược về mạng con



Ví dụ, hai bit đã bị lấy đi để tạo ra nhiều hơn các mạng, do đó có bốn trạng thái có thể thiết lập bằng
hai bit: 00, 01, 10, và 11.



Theo tính toán trong khu vực làm việc nhị phân của bạn, nó sẽ trông giống như bảng sau:

Octet đầu tiên

Octet thứ 2

Octet thứ 3

Octet thứ 4

(Thập phân)

(Nhi phân)

(Nhị phân)

(Nhị phân)

10

IP nguyên bản

0

0

0

00000000

00000000

00000000

01000000

00000000

00000000

10000000

00000000

00000000

11000000

00000000

00000000


Sơ lược về mạng con



Điều tiếp theo cần làm sau khi tính toán tất cả các trạng thái bật/ tắt kết hợp từ hai bit các bits 0 còn
lại đại diện cho phần host ID.



Hãy nhớ rằng các ID mạng ban đầu là 10.0.0.0, vì vậy các octet đầu tiên sẽ bắt đầu với 10, cho dù
bạn có thay đổi trong hệ nhị phân bởi vì bạn đang bắt đầu công việc của bạn với các octet thứ hai.

Octet đầu tiên (Thập

Octet thứ 2

Octet thứ 3

Octet thứ 4

phân)

(Nhị phân)

(Nhị phân)

(Nhi phân)

10

IP nguyên bản

0

0

0

00000000

00000000

00000000

01000000

00000000

00000000

10000000

00000000

00000000

11000000

00000000

00000000

Sơ lược về mạng con



Bước tiếp theo là đưa 10 xuống octet đầu tiên; mỗi Net-ID sẽ bắt đầu với 10 theo như ban đầu.



Sau khi đưa 10 xuống trong octet đầu tiên, sau đó tính toán các Net-ID của hai mạng bằng cách để tất
cả các bit host thiết lập bằng 0 (các bit nonbolded) như trình bày trong bảng sau:

IP nguyên bản

Octet đầu tiên

Second Octet

Third Octet

Fourth Octet

(Decimal)

(Binary)

(Binary)

(Binary)

Calculation

10

0

0

0

10

00000000

00000000

00000000

10

01000000

00000000

00000000

10.64.0.0

10

10000000

00000000

00000000

10.128.0.0

10

11000000

00000000

00000000


Sơ lược về mạng con



Các số tiếp theo, có thể được tính toán một cách dễ dàng, là địa chỉ hợp lệ đầu tiên có thể được gán cho một host
trên mỗi mạng.



Để tính toán các địa chỉ hợp lệ đầu tiên, bạn chỉ cần kích vào các cuối cùng. Các bit cuổi cùng theo thứ tự sẽ là
bit phía xa bên phải. Các khu vực làm việc được thể hiện trong bảng dưới đây, và bạn có thể thấy rằng với hai
mạng bạn có một địa chỉ hợp lệ đầu tiên cho mỗi mạng của 10.64.0.1 và 10.128.0.1 :

IP nguyên bản

Octet đầu tiên

Octet thứ 2

Octet thứ 3

Octet thứ 4

(Thập phân)

(Nhị phân)

(Nhi phân)

(Nhi phân)

Tính toán

10

0

0

0

10

00000000

00000000

00000000

10

01000000

00000000

00000001

10.64.0.1

10

10000000

00000000

00000001

10.128.0.1

10

11000000

00000000

00000000


Sơ lược về mạng con


Broadcast address là địa chỉ mà khi bất kỳ hệ thống nào gửi dữ liệu vào trong mạng đảm bảo rằng tất cả các hệ thống trên mạng đọc dữ liệu. Để
tính toán các địa chỉ broadcast, bạn sẽ cho phép tất cả các bit host và đạt được kết quả trong bảng sau:

IP nguyên bản



Octet đầu tiên

Octet thứ 2

Octet thứ 3

Octet thứ 4

(Thập phân)

(Nhị phân)

(Nhị phân)

(Nhị phân)

Tính toán

10

0

0

0

10

00000000

00000000

00000000

10

01111111

11111111

11111111

10.127.255.255

10

10111111

11111111

11111111

10.191.255.255

10

11000000

00000000

00000000

Hãy nhớ rằng bất hợp lý để chỉ định một host với một địa chỉ có tất cả các bit host thiết lập là 0 hoặc tất cả các bit host thiết lập để 1. Đây là bất
hợp lý bởi vì tất cả các bit host thiết lập là 0 được dành riêng cho các Net-ID và tất cả các bit host thiết lập 1 được dành riêng cho các địa chỉ
broadcast.


Sơ lược về mạng con



Để tính toán địa chỉ máy chủ hợp lệ cuối cùng của mỗi mạng con, chỉ cần trừ đi một từ địa chỉ
broadcast bằng cách tắt các bit cuối cùng (số bit máy chủ đến nay).

IP nguyên bản

Octet đầu tiên

Octet thứ 2

Octet thứ 3

Octet thứ 4

(Thập phân)

(Nhị phân)

(Nhị phân)

(Nhị phân)

Tính toán

10

0

0

0

10

00000000

00000000

00000000

10

01111111

11111111

11111110

10.127.255.254

10

10111111

11111111

11111110

10.191.255.254

10

11000000

00000000

00000000


Sơ lược về mạng con



Bảng sau đây tóm tắt các cấu hình của hai phân đoạn mạng.
ID mạng

Địa chỉ hợp lệ đầu

Địa chỉ hợp lệ cuối cùng

Địa chỉ Broadcast

Mặt nạ mạng con

tiên

Mạng con 1

10.64.0.0

10.64.0.1

10.127.255.254

10.127.255.255

255.192.0.0

Mạng con 2

10.128.0.0

10.128.0.1

10.191.255.254

10.191.255.255

255.192.0.0

Mạng loại A thành hai phân đoạn mạng


Địa chỉ theo lớp và không theo lớp



CIDR

•

Classless Inter-Domain Routing (CIDR), hoặc địa chỉ không phân lớp là ý tưởng không theo các khái niệm mặc định
của địa chỉ phân lớp.

•

Một Variable-Length Subnet Mask (VLSM) là một subnet mask không tuân theo các giá trị mặc định của các lớp địa
chỉ mà chỉ đơn giản chỉ định bit nào trong địa chỉ IP là của Net-ID bằng cách thiết lập các bit tương ứng trong subnet
mask là 1.



Supernetting

•

Supernetting là một phần của khái niệm CIDR nơi chúng tôi đang làm thay đổi cách làm việc mặc định của hệ thống
địa chỉ IP.

•

Bạn đã học trước đây rằng mục tiêu của subnetting là để lấy bit từ phần host ID của một địa chỉ để tạo ra nhiều hơn
các mạng (subnet).

•

Supernetting hoạt động theo cách ngược lại: bạn lấy bit đi từ Net-ID để kết hợp các mạng lại. Mục tiêu của
supernetting là kết hợp nhiều mạng nhỏ hơn vào một Net-ID lớn.


Tìm hiểu về định tuyến



Định tuyến là khái niệm về việc gửi dữ liệu từ một mạng này tới một mạng khác. Một khi chúng ta chia một mạng thành
các phân đoạn mạng nhỏ hơn, thì sẽ phải vào Router để định tuyến dữ liệu từ một phân đoạn mạng này tới các phân đoạn
mạng khác.



Một bảng định tuyến là một danh sách các địa chỉ mạng đích mà nằm trong bộ nhớ trên Router, và router sử dụng chúng
để xác định nơi gửi dữ liệu để đến đích.

Một bộ định tuyến phụ thuộc vào bảng định tuyến cho kiến thức về mạng đích


Tìm hiểu về định tuyến



Cisco Routers

•
•

Router Cisco được sử dụng để kết nối các mạng với nhau và định tuyến dữ liệu giữa các mạng này.
Một router Cisco kết nối với các mạng khác nhau bởi có card mạng, được biết đến như giao diện, được tích
hợp vào các router.


Tìm hiểu về định tuyến



Router Cisco (tiếp.)

•

Gán địa chỉ IP vào router Cisco



Để gán một địa chỉ IP cho các giao diện Ethernet trên Router A, bạn sẽ cần phải gõ các lệnh sau (không bao gồm
những gì xuất hiện trước> hoặc # đó là những lời nhắc):
ROUTERA> enable
ROUTERA# configure terminal
ROUTERA(config)# interface ethernet 0
ROUTERA(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
ROUTERA(config-if)# no shutdown


Tìm hiểu về định tuyến



Router Cisco (Cont.)

•

Gán địa chỉ IP vào bộ định tuyến Cisco



Để gán địa chỉ IP cho cổng Serial 0 trên RouterA, bạn sẽ gõ các lệnh sau đây:

ROUTERA> enable
ROUTERA# configure terminal
ROUTERA(config)# interface serial 0
ROUTERA(config-if)# ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
ROUTERA(config-if)# encapsulation hdlc
ROUTERA(config-if)# no shutdown


Tìm hiểu về định tuyến



Router Cisco (tiếp.)

•

Xem bảng định tuyến trên router Cisco



Một khi bạn có địa chỉ IP được gán cho mỗi giao diện, bạn sẽ cần phải đảm bảo rằng định tuyến được
kích hoạt trên router bằng cách gõ các lệnh sau:
ROUTERA> enable
ROUTERA# configure terminal
ROUTERA(config)# ip router


Tìm hiểu về định tuyến



Router Cisco (tiếp.)

•

Xem bảng định tuyến trên router Cisco



Các lệnh ip routing được sử dụng để cho phép định tuyến trên router. Nếu bạn muốn vô hiệu hóa việc
định tuyến trên router, bạn sẽ gõ lệnh no ip routing.



Để xem các bảng định tuyến và xác minh rằng các định tuyến được thêm vào.
ROUTERA> show ip route