Subnet Mask là thuật ngữ sử dụng thông dụng trong lĩnh vực mạng máy tính, giúp quản lý và phân chia địa chỉ IP hiệu quả. Vậy cụ thể Subnet Mask là gì, công dụng và nguyên lý hoạt động và cách tính như thế nào? Cùng Mstar Corp khám phá thông tin chính xác trong nội dung bài viết dưới đây nhé.
Giới thiệu tổng quan về Subnet Mask
Subnet Mask là 1 trong những khái niệm quan trọng giúp người dùng tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng. Vậy, Subnet Mask là gì?
Subnet Mask là gì?
Subnet Mask (mạng con) là gì là vấn đề được nhiều người quan tâm, nhất là người dùng mới sử dụng mạng. Subnet Mask là giá trị số được sử dụng để xác định phạm vi địa chỉ IP thuộc cùng 1 mạng con trong mạng máy tính.
Để tạo ra Subnet Mask đặt host bit dưới dạng số 0 và network bit dạng số 1, từ đó hình thành dãy số có dạng nhị phân là 0 và 1. Địa chỉ IP phân chia thành 2 phần tương ứng với địa chỉ mạng và host. Địa chỉ broadcast thường có số 255, địa chỉ mạng thường có số 0. Subnet Mask thường được biểu thị dưới dạng 1 dãy số thập phân được chia bởi dấu chấm (.).
Ví dụ: địa chỉ IP 192.168.1.1, Subnet Mask 255.255.255.1
Subnet Mask sử dụng để xác định phần nào của địa chỉ IP đại diện cho network, phần nào đại diện cho thiết bị hay đại diện cho máy tính cá nhân trên mạng đó. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc phân biệt giữa địa chỉ máy tính và địa chỉ mạng trong 1 địa chỉ IP. Trong đó, phần của địa chỉ IP chỉ ra phần địa chỉ mạng được biểu diễn bởi các bit 1 (thường là phần đầu dãy số), phần chỉ ra địa chỉ host hoặc máy tính được biểu diễn bởi các bit 0.
Ví dụ: Subnet Mask 255.255.255.0 có phần đầu 255.255.255 (3 nhóm đầu) xác định mạng, phần sau 0 (nhóm cuối cùng) xác định máy tính cụ thể trong mạng đó.
Công cụ Subnet Mask Calculator là gì?
Subnet Mask Calculator là công cụ để tính toán, xác định các thông số của Subnet Mask dựa trên địa chỉ IP và số lượng subnet cần thiết. Đây là công cụ giúp người dùng dễ dàng tạo và quản lý các mạng con trong mạng lớn hơn. Subnet Mask Calculator cung cấp thông tin về địa chỉ mạng, địa chỉ máy con tương ứng.
Dưới đây là giới thiệu về một số loại Subnet Mask Calculator phổ biến hiện nay:
- Subnet Calculator: Subnet Calculator là công cụ tính toán Subnet Mask dựa vào địa chỉ IP và số lượng bit mạng. Công cụ cho phép người sử dụng theo dõi các thông tin chi tiết về các subnet có thể tạo ra và mạng.
- CIDR Calculator: CIDR Calculator là công cụ tính toán Subnet Mask dựa trên địa chỉ IP, số lượng bit mạng trong dạng CIDR (Classless Inter-Domain Routing). Công cụ cho phép người dùng xem các thông tin chi tiết về các subnet có thể tạo ra và mạng.
- IP Subnetting Calculator: IP Subnetting Calculator là công cụ tính toán Subnet Mask và các thông số khác liên quan đến mạng (địa chỉ mạng, địa chỉ gateway, địa chỉ broadcast và các thiết bị kết nối mạng)
- VLSM Calculator: VLSM Calculator là công cụ tính toán Subnet Mask dựa trên phương pháp VLSM (Variable Length Subnet Masking). Công cụ cho phép người dùng tối ưu hóa việc sử dụng địa chỉ IP thông qua việc tạo các subnet với kích thước khác nhau.
- IPv6 Subnet Calculator: IPv6 Subnet Calculator là công cụ tính toán Subnet Mask cho địa chỉ IPv6. Công cụ cho phép người dùng tạo các subnet IPv6, theo dõi thông tin chi tiết về mạng.
Subnet Mask có công dụng gì?
Công dụng của Subnet Mask là xác định phạm vi địa chỉ IP thuộc cùng một mạng con, cho phép chia mạng thành các mạng con nhỏ hơn. Subnet Mask giúp quản lý mạng hiệu quả hơn, tối ưu hóa hiệu suất và tăng cường bảo mật.
Subnet Mask định nghĩa các địa chỉ mạng và địa chỉ máy con trong mạng. Từ đó công cụ này giúp các thiết bị trong mạng có thể truyền thông với nhau.
Địa chỉ Subnet Mask mang lại lợi ích gì?
Subnet Mask mang đến nhiều lợi ích cho người dùng, giúp đảm bảo tính an toàn, tăng cường hiệu quả của mạng. Cụ thể:
- Tăng cường bảo mật: Subnet Mask chia mạng thành các phân đoạn nhỏ hơn, tăng cường tính bảo mật, hạn chế truy cập trái phép, giảm nguy cơ tấn công mạng.
- Tối ưu hóa sử dụng: Subnet Mask giúp giảm lưu lượng tải mạng do giảm khối lượng broadcast, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng, giảm thiểu xung đột địa chỉ IP, giảm thiểu sự cạnh tranh. Người dùng có thể sử dụng được mạng cục bộ khi làm việc tại nhà,
- Mở rộng mạng linh hoạt: Sử dụng Subnet Mask còn cung cấp khả năng mở rộng mạng một cách linh hoạt, quản lý mạng dễ dàng nhờ việc quản lý mạng con trong mạng lớn hơn.
Subnet Mask có nguyên lý hoạt động như thế nào?
Subnet Mask có nguyên lý hoạt động dựa trên nguyên tắc phân chia mạng trên các bit của địa chỉ IP. Người dùng sử dụng để xác định phạm vi địa chỉ IP thuộc cùng 1 mạng con.
Subnet Mask là dãy bit có kích thước tương ứng với địa chỉ IP, trong đó bit 0 đại diện cho phần máy con, bit 1 đại diện cho phần mạng. Khi kết hợp Subnet Mask và địa chỉ IP giúp xác định được phần máy con và phần mạng của địa chỉ.
Khi các thiết bị gửi dữ liệu cho nhau trong mạng, thiết bị sẽ so sánh địa chỉ IP với Subnet Mask để xác định địa chỉ đích có thuộc cùng mạng con không. Nếu Subnet Mask và địa chỉ IP tương ứng, dữ liệu sẽ được gửi trực tiếp trong mạng nội bộ. Trường hợp không tương ứng, thông qua gateway (cổng mạng) dữ liệu sẽ được chuyển đến mạng khác.
Subnet Mask cho phép chia mạng lớn thành các mạng con, thuận lợi cho việc phân vùng và quản lý mạng hiệu quả. Subnet Mask giúp định rõ các địa chỉ mạng và máy con thông qua cách xác định phạm vi của mỗi mạng con. Từ đó tạo điều kiện cho người dùng quản lý data trong mạng và truyền thông.
Lớp địa chỉ IP và Subnet Mask là gì?
Địa chỉ IP được chia thành 5 lớp chính, mỗi lớp có phạm vi địa chỉ IP khác nhau tương ứng với độ dài khác nhau của Subnet Mask. 5 lớp địa chỉ IP là lớp A, lớp B, lớp C, lớp D và lớp E. Trong đó:
- Lớp A: Lớp A có địa chỉ IP từ 1.0.0.0 – 126.0.0.0, Subnet Mask từ 255.0.0.0. Như vậy 8 bit đầu tiên của địa chỉ IP dành cho phần mạng, 24 bit tiếp theo dành cho phần host.
- Lớp B: Lớp B có địa chỉ IP từ 128.0.0.0 – 191.255.0.0, Subnet Mask từ 255.255.0.0. Như vậy 16 bit đầu tiên của địa chỉ IP dành cho phần mạng, 16 bit tiếp theo dành cho phần host.
- Lớp C: Lớp C có địa chỉ IP từ 192.0.0.0 – 223.255.255.0, Subnet Mask từ 255.255.255.0. Như vậy 24 bit đầu tiên của địa chỉ IP dành cho phần mạng, 8 bit tiếp theo dành cho phần host.
- Lớp D: Lớp D có địa chỉ IP từ 224.0.0.0 – 239.255.255.255, được sử dụng cho địa chỉ multicast, không được sử dụng cho định tuyến,
- Lớp E: Lớp E có địa chỉ IP từ 240.0.0.0 – 255.255.255.255, được sử dụng cho các mục đích nghiên cứu, thử nghiệm.
Subnet Mask là 1 chuỗi 32 bit được sử dụng để xác định phần nào thuộc về mạng, phần nào thuộc về host của địa chỉ IP. Mỗi lớp mạng có 1 Subnet Mask mặc định khác nhau, giúp người dùng xác định số lượng host tối đa trong mạng.
Độ dài của Subnet Mask phụ thuộc vào 2 yếu tố là số lượng các thiết bị kết nối và kích thước của mạng con. Subnet Mask có thể có độ dài bất kỳ, tuy nhiên thông thường độ dài trong các mạng LAN của Subnet Mask là 24 bit đối với lớp C, 16 bit đối với lớp B hoặc 8 bit đối với lớp A.
Ví dụ: Nếu có 1 mạng LAN với địa chỉ IP là 192.168.1.0 và Subnet Mask 255.255.255.0 thì người dùng đang sử dụng lớp C, Subnet Mask có độ dài 24 bit. Như vậy 24 bit đầu tiên của địa chỉ IP được dùng để định dành phần mạng và 8 bit cuối cùng để định danh phần host.
Trong trường hợp này có thể có tối đa 254 thiết bị được kết nối đến mạng LAN do địa chỉ 192.168.1.0 và 192.168.1.255 (broadcast) không sử dụng cho các thiết bị.
Nếu người dùng có mạng LAN lớn hơn, nhiều hơn 254 thiết bị được kết nối, chúng ta có thể sử dụng Subnet Mask có độ dài lớn hơn.
Ví dụ: Sử dụng lớp B 255.255.0.0. hoặc lớp A 255.0.0.0 sẽ tạo ra được nhiều mạng con hơn và giới hạn số lượng thiết bị trong mỗi mạng con.
Tính và xác định lớp địa chỉ IP Subnet Mask như thế nào?
Để việc sử dụng Subnet Mask mang lại hiệu quả, người sử dụng cần lưu ý cách tính và xác định lớp địa chỉ IP Subnet Mask. Tính và xác định lớp IP Subnet Mask giúp người dùng hiểu rõ hơn về cấu trúc, phạm vi của mạng, từ đó tối ưu hóa việc quản lý, phân chia các địa chỉ IP trong mạng.
Cách tính và xác định lớp địa chỉ IP Subnet Mask dựa vào giá trị các bit trong Subnet Mask và địa chỉ IP. Cách xác định lớp IP Subnet Mask như sau:
Bước 1: Xem xét các bit đầu tiên của địa chỉ IP
- Nếu 8 bit đầu tiên là “0” => lớp A
- Nếu 16 bit đầu tiên là “10” => lớp B
- Nếu 24 bit đầu tiên là “110” => lớp C
Bước 2: Kiểm tra giá trị của các bit tiếp theo trong Subnet-Mask
- Nếu tất cả các bit sau bit lớp IP có giá trị “0” => Subnet-Mask đầy đủ
- Nếu các bit sau bit lớp IP có giá trị khác “0” => một Subnet-Mask tùy chỉnh
Ví dụ:
- Địa chỉ IP: 192.168.0.0 => Địa chỉ IP 192.168.0.0 thuộc lớp C vì 24 bit đầu tiên là “010”
- Subnet Mask: 255.255.255.0 => Subnet Mask 255.255.255.0 tương ứng với 24 bit sau bit lớp IP đều có giá trị “0”, do đó đây là Subnet Mask đầy đủ.
Tại sao cần tính và chia Subnet Mask?
Để phân chia và quản lý địa chỉ IP cần tính và chia Subnet Mask. Dưới đây là một số lý do giải thích cho việc cần tính và chia Subnet Mask trong quá trình sử dụng mạng máy tính:
- Phân chia mạng: Sử dụng Subnet Mask giúp người dùng phân chia mạng thành các mạng nhỏ hơn gọi là subnet. Khi phân chia mạng làm tăng khả năng quản lý và cấu trúc hệ thống mạng, cho phép bạn áp dụng các chính sách, quản lý và bảo mật dễ dàng hơn.
- Quản lý địa chỉ IP: Sử dụng Subnet Mask cho phép xác định phạm vi địa chỉ IP sẽ được sử dụng trong từng subnet, nên quá trình sử dụng địa chỉ IP hiệu quả hơn, tránh làm lãng phí tài nguyên. Bên cạnh đó việc chia Subnet Mask cũng cho phép người sử dụng xác định được broadcast, địa chỉ mạng và gateway mặc định.
- Tăng cường bảo mật: Sử dụng Subnet Mask cho phép người dùng thiết lập firewall và các chính sách bảo mật riêng cho từng subnet. Tăng cường bảo mật giúp bạn kiểm soát và ngăn chặn lưu lượng truy cập từ bên ngoài, bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công.
- Tối ưu hiệu suất mạng: Phân chia Subnet Mask giúp giảm bớt lưu lượng mạng không cần thiết, tối ưu hiệu suất mạng. Khi chia mạng thành các mạng nhỏ, mỗi mạng có có lưu lượng broadcast riêng giúp giảm bới tổng lưu lượng trên toàn mạng, có thể giới hạn đường truyền, giảm độ trễ và tăng tốc độ truyền dữ liệu.
- Linh hoạt trong quản lý: Việc phân chia thành các mạng con giúp việc quản lý và phân phối địa chỉ IP linh hoạt hơn. Trong trường hợp cần mở rộng mạng trở nên linh hoạt và thuận tiện hơn.
- Mạng đặc biệt: Trong một số trường hợp Subnet Mask hỗ trợ các mô hình mạng phức tạp, mạng nhiều chi nhánh.
Subnet Mask được chia như thế nào?
Khi chia Subnet Mask thành mạng nhỏ giúp dễ quản lý địa chỉ IP và tối ưu hiệu suất mạng trong hệ thống mạng. Các chia thường được thực hiện dựa trên số bit trong IP Subnet Mask. Quá trình thực hiện yêu cầu tính toán cẩn thận và sử tỉ lý để đảm bảo tính hiệu quả, hợp lý.
Các bước trong cách chia Subnet Mask là định lượng subnet cần chia, xác định số bit subnet, xác định số bit host, xác định Subnet Mask, áp dụng Subnet Mask cho từng subnet.
Dưới đây là hướng dẫn cơ bản từng bước thực hiện:
- Định lượng subnet cần chia: Số lượng subnet cần chia phụ thuộc vào kích thước và yêu cầu của mạng. Người dùng cần xác định số lượng subnet cần thiết cho quá trình phân chia và số lượng host cho mỗi mạng con. Ví dụ: Nếu có 50 máy tính cần kết nối bạn, người dùng phân chia thành ít nhất 50 mạng con
- Chọn lớp địa chỉ IP: Lựa chọn lớp A hoặc B hoặc C tùy thuộc vào quy mô, nhu cầu sử dụng. Trong đó lớp B và C phù hợp với mạng vừa và nhỏ, lớp A phù hợp với mạng lớn.
- Tính toán số bit subnet: Căn cứ vào số lượng subnet đã xác định ở bước 1 để tính toán số subnet cần thiết. Từ số bit subnet này sẽ giúp bạn xác định kích thước subnet.
- Tính toán số bit host: Số bit host sẽ còn lại sau khi định lượng số bit subnet. Từ số bit host xác định được số lượng địa chỉ IP có thể sử dụng trong mỗi subnet.
- Xác định Subnet Mask: Xác định Subnet Mask dựa trên số bit host và số bit subnet đã xác định ở các bước trước đó. Từ Subnet Mask xác định địa chỉ mạng, phạm vi địa chỉ IP sử dụng trong mỗi subnet.
- Áp dụng Subnet Mask cho từng subnet: Sử dụng Subnet Mask đã xác định và áp dụng cho từng subnet bằng cách thay đổi các giá trị của địa chỉ IP trong phần Network Address. Mỗi mạng con có địa chỉ thấp nhất là network và địa chỉ cao nhất là broadcast
- Gán địa chỉ IP cho từng subnet: Đặt địa chỉ IP cho các thiết bị, các host trong mỗi subnet. Địa chỉ IP nằm trong phạm vi được xác định bởi Subnet Mask. Sử dụng router và switch để quản lý giao tiếp giữa mạng con và mạng lớn hơn.
Chi tiết các bước tính Subnet Mask là gì?
Chi tiết hướng dẫn các bước tính Subnet Mask như sau:
Bước 1: Chuyển IP mạng sang hệ nhị phân
Từ địa chỉ IP mạng chuyển đổi sang hệ nhị phân để thuận tiện cho quá trình tính toán.
Ví dụ: Địa chỉ IP mạng là 192.168.0.0 => chuyển đổi sang hệ nhị phân thành 11000000.10101000.00000000.00000000
Bước 2: Tính địa chỉ IP Subnet
Xác định địa chỉ IP Subnet dựa vào số lượng bit subnet bằng cách thay đổi các bit trong host thành 0.
Ví dụ: Nếu có 3 subnet => địa chỉ IP Subnet là 11000000.10101000.00000000.000
Bước 3: Xác định phạm vi địa chỉ IP Subnet
Căn cứ vào số lượng bit host xác định phạm vi địa chỉ IP host bằng cách thay đổi các bit trong subnet thành 1 và 0.
Ví dụ: Nếu có 5 bit host, phạm vi địa chỉ IP host từ 11000000.10101000.00000000.00100 (0) – 11000000.10101000.00000000.11111 (31)
Bước 4: Tính tổng số lượng Host và Subnet trong mạng LAN
Căn cứ vào số lượng bit host và bit subnet để tính tổng số lượng host và subnet trong mạng LAN.
- Số lượng subnet: 2^(số lượng bit subnet)
- Số lượng host trong mỗi subnet: 2^(số lượng bit host) – 2 (bỏ địa chỉ mạng và địa chỉ broadcast)
Ví dụ: Nếu số lượng có 3 bit subnet và 5 bit host => Tổng số lượng subnet là 2^3 = 8 subnet. Số lượng host trong mỗi subnet là 2^5 – 2 = 30 host
Lưu ý: Trong quá trình tính toán bạn có thể sử dụng các công cụ hay máy tính chuyên dụng để đảm bảo tính cẩn thận, chính xác và nhanh chóng hơn.
Các thông tin trong bài viết trên đây giúp chúng ta hiểu rõ Subnet Mask là gì. Như vậy Subnet Mask chính là giải pháp thông dụng nhất hiện nay được áp dụng trong phân chia mạng lớn thành mạng con, nhằm tăng bảo mật và hiệu suất quản lý mạng. Đừng quên theo dõi Mstar Corp để liên tục cập nhật các thông tin mới nhất về công nghệ thông tin nhé.
