Subnet Mask là gì? Cách tính toán và chia subnet

Subnet mask là một khái niệm quan trọng trong mạng máy tính, cho phép phân chia mạng IP thành các mạng con. Vậy subnet mask là gì? Cách thức hoạt động của nó như thế nào? Cách tính và xác định các lớp IP ra sao? Lý do cần thiết phải chia submit mask? Các bước tính như nào cho hiệu quả? Cùng Vstar Agency tìm hiểu chi tiết qua bài chia sẻ dưới đây.

Nội dung bài viết

Subnet mask là gì?

Subnet mask (mặt nạ mạng con) là một khái niệm quan trọng trong mạng máy tính, dùng để phân chia một mạng IP thành các mạng con (subnet). Nó cho phép các thiết bị trong một mạng xác định phần nào của địa chỉ IP là địa chỉ mạng và phần nào là địa chỉ của thiết bị trong mạng đó. Subnet mask thường được biểu diễn dưới dạng bốn số nguyên từ 0 đến 255, tương tự như địa chỉ IP, ví dụ: 255.255.255.0.

Cấu trúc của một địa chỉ IP bao gồm hai phần: phần mạng (network) và phần thiết bị (host). Subnet mask giúp xác định kích thước của mạng con và số lượng địa chỉ IP có thể sử dụng trong mỗi mạng con. Điều này cực kỳ quan trọng trong việc quản lý và tối ưu hóa tài nguyên mạng, đồng thời cải thiện hiệu suất và bảo mật.

Cách subnet mask hoạt động

Subnet mask hoạt động bằng cách sử dụng phép toán bitwise (phép toán theo từng bit) để phân tích địa chỉ IP. Khi một địa chỉ IP được kết hợp với subnet mask, hệ thống sẽ xác định được phần mạng và phần thiết bị bằng cách thực hiện các phép toán AND giữa chúng.

Phần mạng: Được xác định bằng cách giữ nguyên các bit của địa chỉ IP tại các vị trí mà subnet mask có giá trị là 1.
Phần thiết bị: Được xác định tại các vị trí mà subnet mask có giá trị là 0.

Ví dụ, nếu địa chỉ IP là 192.168.1.10 và subnet mask là 255.255.255.0, phép toán AND sẽ cho ra phần mạng là 192.168.1.0 và phần thiết bị là 10.

Xem thêm: Mạng WAN là gì? Thông tin chi tiết về mạng WAN

Cách tính và xác định các lớp IP

Địa chỉ IP được chia thành các lớp khác nhau, bao gồm lớp A, B, C, D và E. Mỗi lớp có một cấu trúc riêng và được sử dụng cho các mục đích khác nhau.

Lớp A: Địa chỉ từ 1.0.0.0 đến 126.255.255.255. Subnet mask mặc định là 255.0.0.0. Lớp này thường được sử dụng cho các mạng lớn.
Lớp B: Địa chỉ từ 128.0.0.0 đến 191.255.255.255. Subnet mask mặc định là 255.255.0.0. Lớp này thường được sử dụng cho các mạng vừa và lớn.
Lớp C: Địa chỉ từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.255. Subnet mask mặc định là 255.255.255.0. Lớp này thường được sử dụng cho các mạng nhỏ.
Lớp D: Địa chỉ từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255. Lớp này được sử dụng cho multicast.
Lớp E: Địa chỉ từ 240.0.0.0 đến 255.255.255.255. Lớp này dành cho thử nghiệm và nghiên cứu.

Cách xác định lớp IP

Để xác định lớp của một địa chỉ IP, bạn chỉ cần xem byte đầu tiên của địa chỉ đó:

Nếu byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 1 đến 126, địa chỉ đó thuộc lớp A.
Nếu byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 128 đến 191, địa chỉ đó thuộc lớp B.
Nếu byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 192 đến 223, địa chỉ đó thuộc lớp C.
Nếu byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 224 đến 239, địa chỉ đó thuộc lớp D.
Nếu byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 240 đến 255, địa chỉ đó thuộc lớp E.

Tại sao cần tính và chia subnet mask

Việc tính toán và chia subnet mask là cần thiết vì nhiều lý do:

Quản lý tài nguyên: Phân chia mạng thành các mạng con giúp quản lý và sử dụng địa chỉ IP hiệu quả hơn, tránh lãng phí tài nguyên.
Bảo mật: Chia mạng thành các mạng con giúp cải thiện bảo mật, vì các thiết bị trong các mạng con khác nhau không thể giao tiếp trực tiếp với nhau mà không qua một router.
Tăng hiệu suất: Chia mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn giúp giảm lưu lượng mạng và tăng hiệu suất truyền tải dữ liệu.
Dễ dàng quản lý: Quản lý các mạng con dễ dàng hơn, vì bạn có thể áp dụng các chính sách bảo mật và cấu hình riêng cho từng mạng con.
Mở rộng linh hoạt: Subnetting giúp dễ dàng mở rộng mạng khi cần thiết mà không cần thay đổi cấu trúc mạng tổng thể.

Hướng dẫn các bước tính subnet mask

Để tính subnet mask một cách hiệu quả, bạn có thể làm theo các bước sau:

Bước 1: xác định số thiết bị cần kết nối

Đầu tiên, bạn cần xác định số lượng thiết bị mà bạn muốn kết nối trong mạng con. Điều này sẽ giúp bạn quyết định kích thước của mạng con.

Bước 2: Tính số bit cần thiết

Sử dụng công thức sau để xác định số bit cần thiết cho phần thiết bị:

\geq 2^n – 2

Trong đó:

$N$ là số lượng thiết bị cần kết nối.
$n$ là số bit cần thiết.

Số “-2” là do bạn cần loại trừ địa chỉ mạng và địa chỉ phát sóng (broadcast address).

Bước 3: Xác định subnet mask

Dựa trên số bit bạn đã tính toán, bạn có thể xác định subnet mask. Số bit mạng sẽ là 32 (tổng số bit của một địa chỉ IPv4) trừ đi số bit thiết bị.

Bước 4: Viết subnet mask dưới dạng nhị phân

Chuyển đổi số bit mạng thành dạng nhị phân. Ví dụ, nếu bạn có 24 bit cho phần mạng, subnet mask trong nhị phân sẽ là:

11111111.11111111.11111111.00000000

Bước 5: Chuyển đổi sang dạng thập phân

Cuối cùng, chuyển đổi subnet mask từ dạng nhị phân sang dạng thập phân. Trong ví dụ trên, subnet mask sẽ là 255.255.255.0.

ví dụ:

Giả sử bạn cần một mạng con cho 50 thiết bị.

Tính số bit cần thiết: $\geq 2^n – 2$
- $\leq 2^n – 2$
- $\leq 2^n$
- $n = 6$ (vì $2^6 = 64$ )
Xác định số bit mạng: $32 - 6 = 26$ .
Viết subnet mask trong nhị phân:
11111111.11111111.11111111.11000000
Chuyển đổi sang dạng thập phân: 255.255.255.192.

Subnet mask là một yếu tố quan trọng trong việc quản lý mạng máy tính. Hiểu rõ về subnet mask và cách tính toán nó sẽ giúp bạn thiết kế và duy trì mạng một cách hiệu quả hơn. Với những kiến thức cơ bản về cách hoạt động, cách xác định các lớp IP và bước tính subnet mask, bạn sẽ có nền tảng vững chắc để áp dụng trong các tình huống thực tế. Subnetting không chỉ giúp tối ưu hóa tài nguyên mạng mà còn nâng cao bảo mật và hiệu suất cho hệ thống.

Đọc gì hôm nay