Kỹ thuật liên mạng CIDR VLSM

TỔNG QUAN

I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

II.

VLSM

III.

CIDR

IV.

SO SÁNH CIDR VÀ VLSM

1


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

1.

Khái niệm mạng con

2

Là một hoặc nhiều mạng được tạo thành thông qua việc chia địa chỉ IP từ một mạng gốc. Thường sử dụng cho các cấu trúc
mạng phức tạp, có quy mô lớn.

2.

Khái niệm chia mạng con
Chia mạng con (chia subnet hay subnetting) là hành động chia Net ID thành các Subnet ID.


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

3.

Khái niệm Subnet ID
Là địa chỉ mạng con được tạo thành từ một Net ID gốc sau quá trình chia subnet.

4.

Ý nghĩa của việc chia mạng con
- Quản lý, phân cấp dễ dàng hơn
- Tiết kiệm không gian địa chỉ IP
- Bảo mật, tránh đụng độ dữ liệu
- Giảm tải cho các thiết bị định tuyến.

3


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

Hình 1: VD về chia mạng

4


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

5.

Cấu trúc địa chỉ IP (v4)

a.
b.

Các thành phần là một dãy 32 bit nhị phân. Gồm: Network ID và Host ID.

Phân lớp IP dựa vào số lượng bit phần Net và Host ID.
Chia thành 5 lớp chính: A, B, C, D và E.

5


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

6.

Prefix length
Là đại lượng chỉ số bit dùng làm địa chỉ mạng.
VD: Lớp C có prefix length là 24 và có một địa chỉ là 192.168.1.2 thì viết như sau: 192.168.1.2/24

7.

Default Mask – Subnet Mask

❖ Default mask: giá trị trần của lớp mạng A, B hoặc C.
Ví dụ lớp C: 255.255.255.0

❖ Subnet mask: giá trị trần của mạng con, được tính khi tất cả các bit của prefix length bằng 1.
Ví dụ IP: 172.16.1.46/26 có Subnet mask là: 255.255.255.192

6


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

8.

7

Subnet Address
Là giá trị nhỏ nhất của dải địa chỉ mạng con mà một Subnet có được. Dùng để phân biệt các mạng con với nhau.

9.

Broadcast Address
Là địa chỉ quảng bá trong một Subnet. Cũng là địa chỉ IP lớn nhất của mạng đó. Lưu ý: Subnet Address và Broadcast Address
không dùng để gán cho máy chủ và host.


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

8

10.Nguyên tắc chia subnet
-

Số host cung cấp phải ≥ số host cần thiết

-

Số bit phần Net ID mượn phần Host ID phải hợp lệ, không có trường hợp vượt quá.

11.Kỹ thuật chia subnet
-

Có 2 phương pháp chính: FLSM và VLSM.

-

Thông thường, khi có yêu cầu chia mạng gốc thành các mạng con với số host như nhau, ta thường sử dụng kỹ thuật FLSM
(fixed length subnet mask). Cách làm như sau:


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

12.Chia Subnet căn bản
Gọi n là số bit phần Net ID mượn phần Host ID
Gọi m là số bit 0 còn lại của Subnet Mask (m = 32 – n – SM hiện tại). Như thế:

•

Số Subnet: 2^n

•

Số Host/Subnet : 2^m – 2 (trừ đi địa chỉ Subnet Address và Broadcast)

•

Bước nhảy: 2^8 – n

•

Subnet mask mới: 256 – Bước nhảy

9

I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

12 . Chia Subnet căn bản

VD: Chia IP 192.168.1.0 cho 6 đường mạng, với số host như nhau.

Theo quy tắc, ta được:
2^n >= 6 => n = 3.
Subnet mask mặc định của lớp C là 255.255.255.0 <=> /24

=> Subnet mask mới là : 255.255.255.128 <=> /27

10


I.

LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ SUBNETTING

12 . Chia Subnet căn bản

IP của đường mạng đầu tiên là: 192.168.1.0/27
Bước nhảy: m = 32 -27 =5 
=> 2^5 = 32.
IP của đường mạng 2 là: 172.168.1.32/27
IP của đường mạng thứ 3: 172.168.1.64/27
IP của đường mạng thứ 4: 172.168.1.96/27

IP của đường mạng thứ 5: 172.168.1.128/27
IP của đường mạng 6 là: 172.168.1.160/27

11


II. VLSM

1.

12

Khái niệm VLSM
VLSM (Variable Length Subnet Mask) là phương pháp chia mạng con với subnet mask thay đổi, cho phép tối ưu hóa số host
cung cấp và số host mà hệ thống yêu cầu, tránh sự lãng phí không gian địa chỉ.

2.

Đối tượng áp dụng
Thường áp dụng cho các trường hợp yêu cầu chia mạng con với độ dài subnet mask thay đổi, yêu cầu chặt chẽ về số lượng
host trong mỗi subnet.


II. VLSM

3.

Các giao thức hỗ trợ

-

4.

OSPF(Interggated Intermediate System to Intermediate System ), EIGRP, RIPv2 và định tuyến cố định.

Các bước thực hiện
Công thức tính:
Gọi n là số bit 1 tăng thêm của Subnet Mask (hay còn gọi là số bit mượn).
Gọi m là số bit 0 còn lại của Subnet Mask (m = 32 – n – SM hiện tại). Ta làm theo 5 bước sau:

13


II. VLSM
Bước 1: Số Subnet: 2^n
Bước 2: Số Host/Subnet : 2^m – 2 ( vì phải trừ đi địa chỉ Net ID và Broadcast )
Bước 3: Bước nhảy: 2^m
Bước 4: Subnet mask mới = Subnet mask cũ + n
Bước 5:
Các Subnet ID gồm:
+ Subnet ID đầu tiên = 0
+ Subnet ID kế tiếp = Subnet hiện tại + Bước nhảy

Bước 6:
Trong Subnet ID:
+ Host đầu: Subnet ID + 1
+ Host cuối: Subnet ID + Bước nhảy – 2
+ Địa chỉ Broadcast: Host cuối + 1

14

II. VLSM

5.

15

Ví dụ phương pháp VLSM

Giả sử công ty A được cung cấp Public IP là 203.162.4.0/24 cho 3 chi nhánh là Sài Gòn, Hà Nội và Đà Nẵng. Và 3 chi nhánh
này có yêu cầu về số host khác nhau như sau:
+ Sài Gòn cần 52 host
+ Hà Nội cần 25 host
+ Đà Nẵng cần 22 host
Hãy chia địa chỉ IP trên sao cho phù hợp với yêu cầu của công ty ?
Bước nhảy = 2

m

6
= 2 = 64


II. VLSM
m
6
Bước nhảy = 2 = 2 = 64
Ta có Số lượng host (IP) của 1 subnet = 2^m -2
=> 2^m -2 >= Số host (IP) yêu cầu của mỗi chi nhánh

Bắt đầu là Sài Gòn với số lượng IP yêu cầu là 52
m
Ta có điều kiện số host: 2 – 2 >= 52 => m = 6
 n = 32 – 6 – 24 = 2

▶

Theo như công thức trên thì ta có:

▶

Subnet ID đầu tiên = 0 => 203.162.4.0/26

▶

Và Subnet Mask mới của mỗi Subnet ID trên sẽ được tính theo công thức: SM cũ + n

▶

Subnet Mask mới của 203.162.4.0 sẽ là 24 + 2 = 26

▶

Subnet ID kế tiếp = Subnet hiện tại + Bước nhảy.

16


II. VLSM
▶

Vậy kết quả sẽ được tóm tắt như bảng sau:

17


18

II. VLSM
Hình 2: Demo chương trình chia mạng bằng VLSM


III. CIDR

1.

19

Khái Niệm
CIDR (Classless Inter-Domain Routing): là một lược đồ địa chỉ mới cho Internet, nó cho phép sử dụng hiệu quả tài nguyên địa
chỉ IP hơn là mô hình lược đồ địa chỉ chia thành các lớp A, B, C cũ.

2.

Sự Ra Đời
CIDR được giới thiệu vào năm 1993 để thay thế cho kiến trúc giải trước của mạng IP trước đó.


III. CIDR

20

3. Mục Tiêu
Mục tiêu của nó là để làm chậm sự cạn kiệt tài nguyên địa chỉ IPv4.
VD :1 công ty có 8 địa chỉ lớp C: 200.100.48.0/24 - 200.100.55.0/24, nếu sử dụng trong bảng định tuyến sẽ chiếm 8 mục, nhưng
với cách dùng của CIDR, thì 8 địa chỉ đó chỉ biểu diễn bằng 1 địa chỉ duy nhất là 200.100.48.0/21

4. Lý Do Sử Dụng CIDR
Trung bình cứ 30 phút lại có một mạng mới được kết nối vào internet, với tốc độ đó thì chúng ta gặp phải 2 trở ngại chính :


III. CIDR

-

Hết địa chỉ IP

VD: nếu bạn chỉ cần 100 host thì bạn phải chỉ định lấy một địa chỉ lớp C,
nhưng dù làm như vậy bạn vẫn gây lãng phí tới 154 host.
Kết quả của việc gây lãng phí, thì chỉ có khoảng 3% địa chỉ là thực sự
được sử dụng
Vì thế CIRD ra đời để sử dụng hiệu quả hơn trong việc chỉ định.

21

Hình 3: VD số host của lớp địa chỉ


III. CIDR

-

22

Khả năng của bảng định tuyến toàn cầu
Khi mà số lượng mạng tăng => Router tăng => Khả năng tìm đường phức tạp hơn.

Giải Pháp
Có hai phương pháp:



Tổ chức lại cách sắp xếp địa chỉ IP



Định tuyến tập trung phân cấp


III. CIDR



Tổ chức lại cách sắp xếp địa chỉ IP
CIRD thay thế cách phân chia địa chỉ cũ ( theo lớp A,B,C) là các phần bit chỉ định mạng được linh hoạt hơn.

•

Thay vì bị giới hạn bởi các bit chỉ thị là 8, 16, 24 bit .Thì CIRD sử dụng bất kì bit nào từ 13 -> 27

•

Vì thế, block địa chỉ có thể thiết kế mạng nhỏ khoảng 32 host hay mạng lớn khoảng 500,000 host

⇒ Phân chia địa chỉ gần hơn với nhu cầu mạng được thiết lập.

23


III. CIDR

24

Một địa chỉ CIRD cũng bao gồm 32 bit và thêm vào đó là thông tin bao nhiêu bit được dùng để đánh địa chỉ mạng.

VD : trong địa chỉ CIDR 206.13.01.48/25, thì "/25" chỉ ra rằng 25 bit đầu tiên được sử dụng cho việc xác định ra một mạng
duy nhất và các bit còn lại thì được sử dụng để đánh địa chỉ các host trong mạng.


III. CIDR

25

Hình 4: CIDR trong lớp C