Bài giảng môn Mạng máy tính - Chương 4: Họ giao thức tcp/ip

BÀI GIẢNG MÔN: MẠNG MÁY TÍNH Giảng viên: Hoàng Thanh Hòa CHƢƠNG 4. HỌ GIAO THỨC TCP/IP 2 Mô hình TCP/IP 4.1. 4.2. Các giao thức trong họ giao thức TCP/IP 4.3. Địa chỉ IPv4 4.1. Mô hình TCP/IP  TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là chồng giao thức cùng hoạt động nhằm cung cấp các phƣơng tiện truyền thông liên mạng.  Năm 1981, TCP/IP phiên bản 4 (IPv4) hoàn thành và sử dụng phổ biến đến ngày nay.  Năm 1994 phiên bản IPv6 đƣợc hình thành. 3 4.1. Mô hình TCP/IP  Những tính chất của mô hình TCP/IP: - TCP/IP độc lập với phần cứng mạng vật lý. - TCP/IP sử dụng sơ đồ đánh địa chỉ toàn cục duy nhất. - Chuẩn giao thức mở. - Hoạt động theo mô hình Client- Server. - TCP/IP hỗ trợ cho liên mạng (internetworking) và định tuyến. 4 4.1. Mô hình TCP/IP 4.1.1. Mô hình kiến trúc TCP/IP. 4.1.2. Vai trò chức năng các tầng trong mô hình TCP/IP. 4.1.3. Quá trình đóng gói dữ liệu. 4.1.4. Quá trình phân mảnh dữ liệu 5 4.1.1. Mô hình kiến trúc TCP/IP • Để cho các máy tính trao đổi dữ liệu với nhau TCP/IP sử dụng mô hình truyền thông 4 tầng. 6 4.1.2. Vai trò và chức năng các tầng trong mô hình TCP/IP • Tầng truy cập mạng (Network Access Layer) • Tầng mạng (Internet Layer) • Tầng vận chuyển (Transport Layer) • Tầng ứng dụng (Applycation Layer) 7 Tầng truy cập mạng • Tƣơng ứng với tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI. • Nhiệm vụ: đƣa và nhận dữ liệu từ phƣơng tiện truyền dẫn. • Gồm các thiết bị phần cứng nhƣ: Card mạng, cáp • Các giao thức thuộc tầng này: -CSMA/CD -Ethernet -Token Ring -Token Bus -FDDI 8 Tầng mạng (Network Layer) • Nằm bên trên tầng truy cập mạng, tƣơng ứng với tầng mạng (Network Layer) trong mô hình OSI. • Chức năng gán địa chỉ, đóng gói và định tuyến (Route) dữ liệu. 9 Tầng mạng (Network Layer) • Gồm 4 giao thức quan trọng: - IP (Internet Protocol): Gán địa chỉ cho dữ liệu. - ARP (Address Resolution Protocol): Biên dịch địa chỉ IP của máy đích thành địa chỉ MAC. - ICMP (Internet Control Message Protocol): Thông báo lỗi trong trường hợp truyền dữ liệu bị hỏng. - IGMP (Internet Group Management Protocol): Điều khiển truyền đa hướng (Multicast) 10 Tầng vận chuyển • Ứng với tầng vận chuyển trong mô hình OSI. • Chức năng thiết lập phiên truyền thông giữa các máy tính và quy định cách thức truyền dữ liệu. • Gồm có 2 giao thức quan trọng: - UDP (User Datagram Protocol): Cung cấp các kênh truyền thông phi kết nối nên nó không đảm bảo truyền dữ liệu 1 cách tin cậy. - TCP (Transmission Control Protocol): Cung cấp các kênh truyền thông hƣớng kết nối và đảm bảo truyền dữ liệu 1 cách tin cậy. 11 Tầng ứng dụng • Tầng ứng dụng ứng với các tầng Session, Presentation và Aplication trong mô hình OSI. • Hỗ trợ các ứng dụng cho các giao thức tầng Host to Host. • Cung cấp giao diện cho ngƣời sử dụng mô hình TCP/IP. • Các giao thức ứng dụng gồm TELNET(truy nhập từ xa), FTP (truyền File), SMTP (thƣ điện tử),... 12 Mô hình TCP/IP 13 Quá trình đóng gói dữ liệu 14 Quá trình phân mảnh dữ liệu 15  Dữ liệu có thể đƣợc truyền qua nhiều mạng khác nhau, kích thƣớc cho phép cũng khác nhau.  Kích thƣớc lớn nhất của gói dữ liệu trong mạng gọi là đơn vị truyền cực đại MTU.  Nếu một mạng nhận dữ liệu có kích thƣớc lớn hơn MTU của nó, dữ liệu sẽ đƣợc phân mảnh ra thành gói nhỏ hơn để chuyển tiếp.  Phân mảnh làm tăng thời gian xử lý, làm giảm tính năng của mạng và ảnh hƣởng đến tốc độ trao đổi dữ liệu trong mạng. 4.2. Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP 16 4.2.1. Giao thức điều khiển truyền TCP (Transmission Control Protocol). 4.2.2. Giao thức gói tin ngƣời dùng UDP (User Datagram Protocol). 4.2.3. Giao thức liên mạng IP (Internet Protocol). 4.2.4. Giao thức phân giải địa chỉ ARP (Address Resolution Protocol). 4.2.5. Giao thức phân giải địa chỉ ngƣợc RARP (Reverse Address Resolution Protocol). 4.2.6. Giao thức thông báo điều khiển mạng ICMP (Internet Control Message Protocol). 4.2.1. Giao thức TCP 17 • Là giao thức hƣớng liên kết: thiết lập kết nối logic tạm thời khi truyền dữ liệu. • Phân đoạn dữ liệu nhận từ tầng trên và chuyển giao cho tầng mạng. • Truyền các segment từ một thiết bị đầu cuối này đến thiết bị đầu cuối khác. →TCP cung cấp khả năng truyền dữ liệu một cách an toàn giữa các thành phần trong liên mạng, các chức năng kiểm tra tính chính xác của dữ liệu khi đến đích và truyền lại dữ liệu khi có lỗi xảy ra. 4.2.1. Giao thức TCP (tt) 18 • Hoạt động của giao thức TCP: Các kết nối TCP gồm có 3 bƣớc: - Thiết lập kết nối. - Truyền dữ liệu. - Kết thúc kết nối. 4.2.1. Giao thức TCP (tt) 19 • Quá trình thiết lập và kết thúc liên kết TCP: 4.2.1. Giao thức TCP (tt) 20 • Khuôn dạng gói tin TCP: 4.2.1. Giao thức TCP (tt) 21 • Điều khiển lưu lượng trong TCP: Gồm có 3 cơ chế điều khiển - Cơ chế của sổ động - Cơ chế phát lại thích nghi. - Cơ chế điều khiển tắc nghẽn 4.2.2. Giao thức UDP 22 • UDP là giao thức không liên kết (Connectionless). • Không yêu cầu độ tin cậy cao, không có cơ chế xác nhận ACK. • Các gói tin không đƣợc đảm bảo truyền tới đích và theo đúng thứ tự. • Không loại bỏ gói tin nếu bị trùng lặp. 4.2.2. Giao thức UDP (tt) 23 • Cấu trúc gói tin UDP: 4.2.3. Giao thức IP 24 • Chức năng của giao thức IP: - IP (Internet Protocol) là giao thức không liên kết. - Cung cấp các dịch vụ Datagram và các khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu với phƣơng thức chuyển mạch gói IP Datagram. - Thực hiện tiến trình định địa chỉ và chọn đƣờng. - IP thực hiện việc tháo rời và khôi phục các gói tin theo yêu cầu kích thƣớc. - IP kiểm tra lỗi thông tin điều khiển. 4.2.3. Giao thức IP 25 • Cấu trúc gói dữ liệu IP: 4.2.3. Giao thức IP 26 • Cấu trúc gói dữ liệu IP: - VER (4 bits): Version hiện hành của IP đƣợc cài đặt. - IHL(4 bits): Internet Header Length của Datagram, tính theo đơn vị word (32 bits). - Type of service(8 bits): Thông tin về loại dịch vụ và mức ƣu tiên của gói IP: - Total Length (16 bits): Chỉ độ dài Datagram, - Identification (16bits): Định danh cho một Datagram trong thời gian sống của nó. - Flags(3 bits): Liên quan đến sự phân đoạn (Fragment) các Datagram: 4.2.3. Giao thức IP 27 • Cấu trúc gói dữ liệu IP: - Fragment Offset (13 bits): Chỉ vị trí của Fragment trong Datagram. - Time To Live (TTL-8 bits): Thời gian sống của một gói dữ liệu. - Protocol (8 bits): Chỉ giao thức sử dụng TCP hay UDP. - Header Checksum (16 bits): Mã kiểm soát lỗi CRC(Cycle Redundancy Check). - Source Address (32 bits): địa chỉ của trạm nguồn. 4.2.3. Giao thức IP 28 • Cấu trúc gói dữ liệu IP: - Destination Address (32 bits): Địa chỉ của trạm đích. - Option (có độ dài thay đổi): Sử dụng trong trƣờng hợp bảo mật, định tuyến đặc biệt. - Padding (độ dài thay đổi): Vùng đệm cho phần Header luôn kết thúc ở 32 bits 4.2.4. Giao thức ARP 29 • ARP là giao thức để thực hiện việc tìm địa chỉ vật lý của trạm đích. • Tiến trình của ARP đƣợc mô tả nhƣ sau: - IP yêu cầu địa chỉ MAC. - Tìm kiếm trong bảng ARP. - Nếu tìm thấy sẽ trả lại địa chỉ MAC. - Nếu không tìm thấy, tạo gói ARP yêu cầu và gửi tới tất cả các trạm. - Tuỳ theo gói tin trả lời, ARP cập nhật vào bảng ARP và gửi địa chỉ MAC cho IP. 4.2.4. Giao thức ARP (tt) 30 4.2.5. Giao thức RARP 31 • RARP là giao thức phân giải địa chỉ ngƣợc → cho trƣớc địa chỉ mức liên kết, tìm địa chỉ IP tƣơng ứng. • Tiến trình của ARP đƣợc mô tả nhƣ sau: 4.2.6. Giao thức ICMP 32 • ICMP là giao thức điều khiển của tầng IP. • Chức năng: - Điều khiển lưu lượng (Flow Control). - Thông báo lỗi. - Định hướng lại các tuyến (Redirect Router). - Kiểm tra các trạm ở xa. • Có 2 loại thông điệp ICPM: - Thông điệp truy vấn: nhận thông tin xác nhận từ một node khác. - Thông điệp báo lỗi 4.3. Địa chỉ IPv4 33 • Chuyển đổi giữa các hệ số: - Hệ 2 (nhị phân): gồm 2 ký số 0, 1 - Hệ 8 (bát phân): gồm 8 ký số 0, 1, , 7 - Hệ 10 (thập phân): gồm 10 ký số 0, 1, , 9 - Hệ 16 (thập lục phân): gồm các ký số 0, 1, , 9 và các chữ cái A, B, C, D, E, F 4.3. Địa chỉ IPv4 (tt) 34 • Chuyển đổi hệ nhị phân sang hệ thập phân: 4.3. Địa chỉ IPv4 (tt) 35 • Chuyển đổi hệ thập phân sang hệ nhị phân: Đổi số 201 sang nhị phân: 201 / 2 = 100 dƣ 1 100 / 2 = 50 dƣ 0 50 / 2 = 25 dƣ 0 25 / 2 = 12 dƣ 1 12 / 2 = 6 dƣ 0 6 / 2 = 3 dƣ 0 3 / 2 = 1 dƣ 1 1 / 2 = 0 dƣ 1 • Khi thƣơng số bằng 0, ghi các số dƣ theo thứ tự ngƣợc với lúc xuất hiện, kết quả: 201 = 11001001 4.3. Địa chỉ IPv4 (tt) 36 • Các phép toán làm việc trên bit: A B AND OR 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 4.3. Địa chỉ IPv4 (tt) 37 • Địa chỉ IPv4: -Địa chỉ IP là địa chỉ có cấu trúc với một con số có kích thƣớc 32 bit, chia thành 4 phần mỗi phần 8 bit gọi là octet hoặc byte. -Ví dụ: 172.16.30.56 10101100.00010000.00011110.00111000. AC.10.1E.38 4.3. Địa chỉ IPv4 (tt) 38 • Địa chỉ IP IPv4: 4.3. Địa chỉ IPv4 (tt) 39 • Các lớp địa chỉ IPv4: - Các địa chỉ IP đƣợc chia ra làm hai phần, một phần để xác định mạng (net id) và một phần để xác định host (host id). - Có năm lớp mạng là A, B, C, D, E 4.3. Địa chỉ IPv4 (tt) 40 • Các lớp địa chỉ IPv4: Các lớp địa chỉ IP 41 • Lớp A: Dành 1 byte cho phần network_id và 3 byte cho phần host_id. Các lớp địa chỉ IP (tt) 42 • Lớp A (Class A): - Bit đầu tiên của byte đầu tiên phải là bit 0. Dạng nhị phân của octet này là 0xxxxxxx - Những địa chỉ IP có byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 0 (=00000000(2)) đến 127 (=01111111(2)) sẽ thuộc lớp A. - Ví dụ: 50.14.32.8. Các lớp địa chỉ IP (tt) 43 • Lớp A (Class A): - Byte đầu tiên này cũng chính là network_id, trừ đi bit đầu tiên làm ID nhận dạng lớp A, còn lại 7 bit để đánh thứ tự các mạng, ta đƣợc 128 (=27 ) mạng lớp A khác nhau. - Bỏ đi hai trƣờng hợp đặc biệt là 0 và 127. Kết quả là lớp A chỉ còn 126 địa chỉ mạng, 1.0.0.0 đến 126.0.0.0. Các lớp địa chỉ IP (tt) 44 • Lớp A (Class A): - Phần host_id chiếm 24 bit, nghĩa là có 224 = 16.777.216 host khác nhau trong mỗi mạng. Bỏ đi hai trƣờng hợp đặc biệt (phần host_id chứa toàn các bit 0 và bit 1). Còn lại: 16.777.214 host. - Ví dụ đối với mạng 10.0.0.0 thì những giá trị host hợp lệ là 10.0.0.1 đến 10.255.255.254. Các lớp địa chỉ IP (tt) 45 • Lớp B: Dành 2 byte cho phần network_id và 2 byte cho phần host_id. Các lớp địa chỉ IP (tt) 46 • Lớp B (Class B): - Hai bit đầu tiên của byte đầu tiên phải là 10. Dạng nhị phân của octet này là 10xxxxxx - Những địa chỉ IP có byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 128 (=10000000(2)) đến 191 (=10111111(2)) sẽ thuộc về lớp B - Ví dụ: 172.29.10.1 . Các lớp địa chỉ IP (tt) 47 • Lớp B (Class B): - Phần network_id chiếm 16 bit bỏ đi 2 bit làm ID cho lớp, còn lại 14 bit cho phép ta đánh thứ tự 16384 (=214) mạng khác nhau (128.0.0.0 đến 191.255.0.0). - Phần host_id dài 16 bit hay có 65536 (=216) giá trị khác nhau. Trừ đi 2 trƣờng hợp đặc biệt còn lại 65534 host trong một mạng lớp B. - Ví dụ đối với mạng 172.29.0.0 thì các địa chỉ host hợp lệ là từ 172.29.0.1 đến 172.29.255.254. Các lớp địa chỉ IP (tt) 48 • Lớp C: Dành 3 byte cho phần network_id và 1 byte cho phần host_id. Các lớp địa chỉ IP (tt) 49 • Lớp C (Class C): - Ba bit đầu tiên của byte đầu tiên phải là 110. Dạng nhị phân của octet này là 110xxxxx - Những địa chỉ IP có byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 192 (=11000000(2)) đến 223 (=11011111(2)) sẽ thuộc về lớp C. - Ví dụ: 203.162.41.235 Các lớp địa chỉ IP (tt) 50 Các loại địa chỉ IP 51  Địa chỉ IP tĩnh: - Là địa chỉ IP cố định dành riêng cho một ngƣời hoặc một nhóm ngƣời khi truy cập vào internet. Thƣờng dùng cho một máy chủ cung cấp dịch vụ (web, mail)  Địa chỉ IP động: - Khách hàng đƣợc ISP (nhà cung cấp dịch vụ) cấp cho một địa chỉ IP mới mỗi lần truy cập vào internet Các loại địa chỉ IP 52  Địa chỉ mạng: Các loại địa chỉ IP (tt) 53  Địa chỉ IP Private:  Địa chỉ IP Public Starting Address Ending Address 10.0.0.0 10.255.255.254 172.16.0.0 172.31.255.254 192.168.0.0 192.168.255.254 Các loại địa chỉ IP (tt) 54  Địa chỉ Subnet Mask: - Là địa chỉ để máy tính xác định đƣợc NetID và HostID trong một địa chỉ IP. - Subnet Mask là 1 địa chỉ 32 bit đƣợc sử dụng để che 1 phần của địa chỉ IP. Địa chỉ lớp Địa chỉ Subnet Mask nhị phân Giá trị Subnet Mask thập phân Lớp A 11111111.00000000.00000000.00000000 /8 – 255.0.0.0 Lớp B 11111111.11111111.00000000.00000000 /16– 255.255.0.0 Lớp C 11111111.11111111.11111111.00000000 /24– 255.255.255.0 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 55  Là kỹ thuật mở rộng địa chỉ cho nhiều mạng trên cơ sở một địa chỉ mạng mà NIC phân cho.  Là kỹ thuật cho phép nhà quản trị chia một mạng thành nhiều mạng con nhỏ.  Lợi ích: - Đơn giản hóa việc quản trị. - Có thể thay đổi cấu trúc bên trong của mạng. - Tăng cƣờng tính bảo mật của hệ thống. - Cô lập các luồng giao thông trên mạng. 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 56 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 57  Nguyên tắc chia mạng con: - Phần nhận dạng mạng (Network ID) của địa chỉ mạng ban đầu đƣợc giữ nguyên. - Phần nhận dạng máy tính của địa chỉ mạng ban đầu đƣợc chia thành 2 phần : Phần nhận dạng mạng con (Subnet ID) và Phần nhận dạng máy tính trong mạng con (Host ID). 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 58  Nguyên tắc chia mạng con: - Số bit dùng trong Subnet_ID tuỳ thuộc vào chiến lƣợc chia mạng con. Tuy nhiên số bit tối đa có thể mƣợn phải tuân theo công thức: - Số lƣợng bit tối đa có thể mƣợn: - Lớp A: 22 (=24 – 2) bit -> 222 = 4194304 mạng con - Lớp B: 14 (=16 – 2) bit -> 214 = 16384 mạng con - Lớp C: 06 (= 8 – 2) bit -> 26= 64 mạng con 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 59  Nguyên tắc chia mạng con: - Số bit trong phần Subnet_ID xác định số lƣợng mạng con. Với số bit là x thì 2^x là số lƣợng mạng con có đƣợc. - Ngƣợc lại từ số lƣợng mạng con cần thiết theo nhu cầu, tính đƣợc phần Subnet_ID cần bao nhiêu bit. Nếu muốn chia 6 mạng con thì cần 3 bit (2^3=8), chia 12 mạng con thì cần 4 bit (2^4>=12). 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 60  Mặt nạ mạng con (Subnet Mask ID): - Là một địa chỉ IP mà giá trị các bit ở phần nhận dạng mạng (Network Id) và Phần nhận dạng mạng con (Subnet Id) đều là 1. - Giá trị của các bits ở Phần nhận dạng máy tính (Host Id) đều là 0 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 61  Địa chỉ mạng con: - Ðịa chỉ mạng con (địa chỉ đƣờng mạng): gồm cả phần network_id và subnet_id, phần host_id chỉ chứa các bit 0.  Địa chỉ Broadcast: - Là địa chỉ mà tất cả các bit trong phần HostID đều có giá trị =1. 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 62  Quy ước địa chỉ IP: - Nếu có địa chỉ IP nhƣ 172.29.8.230 thì chƣa thể biết đƣợc host này nằm trong mạng nào, có chia mạng con hay không và có nếu chia thì dùng bao nhiêu bit để chia. Chính vì vậy khi ghi nhận địa chỉ IP của một host, phải cho biết Subnet mask của nó - Ví dụ: 172.29.8.230/255.255.255.0 hoặc 172.29.8.230/24 (có nghĩa là dùng 24 bit đầu tiên cho NetworkID). 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 63  Thực hiện 3 bước: - Bước 1: Xác định lớp (class) và subnet mask mặc nhiên của địa chỉ. - Bước 2: Xác định số bit cần mƣợn và subnet mask mới, tính số lƣợng mạng con, số host thực sự có đƣợc. - Bước 3: Xác định các vùng địa chỉ host và chọn mạng con muốn dùng 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 64  Bài tập 1: Cho địa chỉ IP sau: 172.16.0.0/16. Hãy chia thành 8 mạng con và có tối thiểu 1000 host trên mỗi mạng con đó. 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 65  Bước 1: Xác định Class và Subnet Mask mặc định. - Địa chỉ trên viết dƣới dạng nhị phân: 10101100.00010000.00000000.00000000 - Xác định lớp của IP trên: Lớp B - Xác định Subnet mask mặc nhiên: 255.255.0.0 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 66  Bước 2: Xác định số bit cần mƣợn. - Cần mƣợn bao nhiêu bit: → N = 3, bởi vì: → Số mạng con có thể: 23 = 8. → Số host của mỗi mạng con có thể: 2(16−3) – 2 = 213 - 2 > 1000. - Xác định Subnet mask mới: 11111111.11111111.11100000.00000000 hay 255.255.224.0 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 67  Bước 3: Xác định vùng địa chỉ của Host. STT SubnetID Vùng HostID Broadcast 1 172.16.0.0 172.16.0.1 - 172.16.31.254 172.16.31.255 2 172.16.32.0 172.16.32.1 - 172.16.63.254 172.16.63.255 7 172.16.192.0 172.16.192.1 – 172.16.223.254 172.16.223.255 8 172.16.224.0 172.16.224.1 – 172.16.255.254 172.16.255.255 10101100.00010000.00000000.00000000 10101100.00010000.00000000.00000001 Đến 10101100.00010000.00011111.11111110 1010 1 0. 01 0. 0 1. 11 10101100.00010000.00100000.00000000 10101100.00010000.00100000.00000001 Đến 10101100.00010000.00111111.11111110 10101100.00010000.00111111.11111111 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 68  Bài tập 2: Cho 2 địa chỉ IP sau: 192.168.5.9/28 192.168.5.39/28 - Hãy cho biết các địa chỉ network, host của từng IP trên? - Các máy trên có cùng mạng hay không ? - Hãy liệt kê tất cả các địa chỉ IP thuộc các mạng vừa tìm đƣợc? 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 69  Xét địa chỉ IP thứ nhất: 192.168.5.9/28 - Chú ý: 28 là số bit dành cho NetworkID - Đây là IP thuộc lớp C - Subnet mask mặc nhiên lớp C: 255.255.255.0 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 70  Thực hiện phép AND địa chỉ IP với Subnet Mask 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 71  Chuyển IP sang dạng thập phân: 00001001 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 72  Địa chỉ IP thứ hai: 192.168.5.39/28 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 73  Xét 2 địa chỉ trên có cùng mạng không? - 192.168.5.9/28 - 192.168.5.39/28 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 74  Liệt kê tất cả các địa chỉ IP: 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 75  Bài tập 3: Hãy xét đến một địa chỉ IP class B, 139.12.0.0, với subnet mask là 255.255.0.0. Một Network với địa chỉ thế này có thể chứa 65534 nodes hay computers. Đây là một con số quá lớn. Hãy chia network thành 5 mạng con. 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 76  Xác định Subnet Mask: - Để chia thành 5 mạng con thì cần thêm 3 bit (vì 𝟐𝟑 > 5). - Do đó Subnet mask sẽ cần: 16 (bits trƣớc đây) + 3 (bits mới) = 19 bits - Địa chỉ IP mới sẽ là 139.12.0.0/19 (để ý con số 19 thay vì 16 nhƣ trƣớc đây). 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 77  Liệt kê ID của Subnet Mask mới: 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 78  NetworkID của các mạng con mới: 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 79  Vùng địa chỉ IP của các HostID: 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 80  Cách tính nhanh vùng địa chỉ IP: - n – số bit làm subnet - Số mạng con: S = 2^n - Số gia địa chỉ mạng con: M = 2^(8-n) (n≤8) - Byte cuối của IP địa chỉ mạng, ví dụ lớp C: (k-1)*M (với k=1,2,) - Byte cuối của IP host đầu tiên, ví dụ lớp C: (k-1)*M + 1 (với k=1,2,) - Byte cuối của IP host cuối cùng, ví dụ lớp C: k*M - 2 (với k=1,2,) - Byte cuối của IP broadcast, ví dụ lớp C: k*M - 1 (với k=1,2,) 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 81  Ví dụ: Cho địa chỉ: 192.168.0.0/24 - Với n=4→ M= 16 (= 28−4) → - Network 1: 192.168.0.0. Host range: 192.168.0.1– 192.168.0.14. Broadcast: 192.168.0.15 - Network 2: 192.168.0.16. Host range: 192.168.0.17– 192.168.0.30. Broadcast: 192.168.0.31 - Network 3: 192.168.0.32. Host range: 192.168.0.33– 192.168.0.46. Broadcast: 192.168.0.47 - Network 4: 192.168.0.48. Host range: 192.168.0.49– 192.168.0.62. Broadcast: 192.168.0.63 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 82  Bài tập 4: Cho địa chỉ IP: 102.16.10.107/12 - Tìm địa chỉ mạng con? Địa chỉ host - Dải địa chỉ host có cùng mạng với IP trên? - Broadcast của mạng mà IP trên thuộc vào? 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 83  Tính Subnet Mask: - 102.16.10.107/12 → - Subnet mask: 11111111.11110000.00000000.00000000 - Byte đầu tiên chắc chắn khi dùng phép toán AND ra kết quả bằng 102 → không cần đổi 102 sang nhị phân 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 84  Địa chỉ mạng con: - Xét byte kế tiếp là: 16 (10) → 00010000 (2) - Khi AND byte này với Subnet mask, ta đƣợc kết quả là: 00010000 (2) - Nhƣ vậy địa chỉ mạng con sẽ là: 102.16.0.0/12 - Nhƣ vậy địa chỉ host sẽ là: 0.10.107 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 85  Dải địa chỉ Host: 01100110 00010000 00000000 00000001 (hay 102.16.0.1/12) Đến: 01100110 00011111 11111111 11111110 (hay 102.31.255.254/12)  Broadcast: 102.31.255.255/12 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 86  Bài tập 5: Cho địa chỉ IP 172.19.160.0/21 Chia làm 4 mạng con Liệt kê các thông số gồm địa chỉ mạng, dãy địa chỉ host, địa chỉ broadcast của các mạng con đó 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 87  Bước 1: - Chia làm 4 mạng con nên phải mƣợn 2 bit - Do /21 nên 2 byte đầu tiên của IP đã cho không thay đổi. Xét byte thứ 3 - 160 = 10100000(2) - Phần 2 bit 00 là nơi ta mƣợn làm subnet 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 88  Bước 2: Xác định địa chỉ mạng con - Xét byte thứ 3 - Mạng con thứ 1: 10100000(2) - Mạng con thứ 2: 10100010(2) - Mạng con thứ 3: 10100100(2) - Mạng con thứ 4: 10100110(2) 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 89  Bước 3: Xác định dải địa chỉ Host 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 90  Bài tập 6: Cho địa chỉ IP 172.16.192.0/21 Chia làm 4 mạng con Liệt kê các thông số gồm địa chỉ mạng, dãy địa chỉ host, địa chỉ broadcast của các mạng con đó 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 91  Bước 1: - Chia làm 4 mạng con nên phải mƣợn 2 bit - Do /18 nên 2 byte đầu tiên của IP đã cho không thay đổi. Xét byte thứ 3 - 192 = 11000000(2) - Phần 2 bit 00 là nơi ta mƣợn làm subnet 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 92  Bước 2: Xác định địa chỉ mạng con Xét byte thứ 3 - Mạng con thứ 1: 11000000(2) - Mạng con thứ 2: 11010000(2) - Mạng con thứ 3: 11100000(2) - Mạng con thứ 4: 11110000(2) 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 93  Bước 3: Xác định dải địa chỉ Host 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 94  Bài tập 7: Cho giải địa chỉ IP 50.68.16.0/20. Sử dụng kỹ thuật VLSM, hãy phân chia địa chỉ trên cho các mạng sau: - Mạng 1 yêu cầu 60 host - Mạng 2 yêu cầu 632 host - Mạng 3 yêu cầu 2 host - Mạng 4 yêu cầu 1200 host - Mạng 5 yêu cầu 315 host 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 95  Theo kỹ thuật VSLM, ta phải sắp sếp các mạng có số host từ cao nhất xuống thấp nhất nhƣ sau: - Mạng 4 yêu cầu 1200 host - Mạng 2 yêu cầu 632 host - Mạng 5 yêu cầu 315 host - Mạng 1 yêu cầu 60 host - Mạng 3 yêu cầu 2 host 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 96  Bước 1: - Gọi n là số bít cần mƣợn để chia mạng con thỏa mãn mạng 4. - Gọi h là số bit còn lại dành cho hostID - Vì mạng 4 yêu cầu số host là 1200  2h − 2 ≥ 1200 → h = 11.  n= 32- 20- 11= 1 (bit)  có 2 mạng con, subnet mask mới là 20+ 1 = /21.  Mỗi mạng con có: 2ℎ- 2 = 211 - 2 = 2046 địa chỉ IP 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 97  Bước 1: Địa chỉ dạng nhị phân Địa chỉ dạng thập phân 00110010.01000100.00010000.00000000 50.68.16.0/21 00110010.01000100.00011000.00000000 50.68.24.0/21 • Kết luận: Lấy địa chỉ mạng thứ 0 là 50.68.16.0/21 đem cấp cho mạng yêu cầu 1200 host; Và lấy mạng thứ 1 là 50.68.24.0/21 đem chia tiếp (ở bƣớc tiếp theo). 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 98  Bước 2: - Lấy địa chỉ 50.68.24.0/21 đem chia cho mạng yêu cầu 632 host. - Tƣơng tự bƣớc 1, đầu tiên ta áp dụng công thức: 2^h- 2 ≥ 632 -> h = 10 => cần mƣợn số bit là n = 32 - 21 - 10 = 1  số mạng con mới là 21 = 2 mạng con, địa chỉ Subnet Mask mới của 2 mạng con này là 21 + 1 = /22;  mỗi mạng con này sẽ có 2^h - 2 = 2^10 - 2 = 1022 địa chỉ host. 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 99  Bước 2: Địa chỉ dạng nhị phân Địa chỉ dạng thập phân 00110010.01000100.00011000.00000000 50.68.24.0/22 00110010.01000100.00011100.00000000 50.68.28.0/22 • Kết luận: Lấy địa chỉ mạng thứ 0 là 50.68.24.0/22 đem cấp cho mạng yêu cầu 632 host; Và lấy mạng thứ 1 là 50.68.28.0/22 đem chia tiếp (ở bƣớc tiếp theo). 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 100  Bước 3: Lấy địa chỉ 50.68.28.0/22 đem chia cho mạng yêu cầu 315 host - Tƣơng tự trên, đầu tiên ta áp dụng công thức: 2^h - 2 ≥ 315 -> h = 9 => cần mƣợn số bit là n = 32 - 22 - 9 = 1  số mạng con mới là 21 = 2 mạng con, Subnet Mask mới của 2 mạng con này là 22 + 1 = /23;  mỗi mạng con này sẽ có 2^h - 2 = 2^9 - 2 = 510 địa chỉ host 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 101  Bước 3: Địa chỉ dạng nhị phân Địa chỉ dạng thập phân 00110010.01000100.00011100.00000000 50.68.28.0/23 00110010.01000100.00011110.00000000 50.68.30.0/23 • Kết luận: Lấy địa chỉ mạng thứ 0 là 50.68.28.0/23 đem cấp cho mạng yêu cầu 632 host; Và lấy mạng thứ 1 là 50.68.30.0/23 đem chia tiếp (ở bƣớc tiếp theo). 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 102  Bước 4: Lấy địa chỉ 50.68.30.0/23 đem chia cho mạng yêu cầu 60 host - Tƣơng tự trên, đầu tiên ta áp dụng công thức: 2^h - 2 ≥ 60 -> h = 6 => cần mƣợn số bit là n = 32 - 23 - 6 = 3  số mạng con mới là 23 = 8 mạng con, địa chỉ Subnet Mask mới của 2 mạng con này là 23 + 3 = /26;  mỗi mạng con này sẽ có 2^h - 2 = 2^6 - 2 = 62 địa chỉ host 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 103  Bước 4: Địa chỉ dạng nhị phân Địa chỉ dạng thập phân 00110010.01000100.00011110.00000000 50.68.30.0/26 00110010.01000100.00011110.01000000 50.68.30.64/26 . .. 00110010.01000100.00011111.11000000 50.68.31.192/26 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 104  Kết luân tại bước 4: Lấy địa chỉ mạng thứ 0 là 50.68.30.0/26 đem cấp cho mạng yêu cầu 60 host; Và lấy mạng thứ 1 là 50.68.30.64/26 đem chia tiếp (ở bƣớc tiếp theo) 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 105  Bước 5: Lấy địa chỉ 50.68.30.64/26 đem chia cho mạng yêu cầu 2 host - Tƣơng tự trên, đầu tiên ta áp dụng công thức: 2^h - 2 ≥ 2 -> h = 2 => cần mƣợn số bit là n = 32 - 26 - 2 = 4  số mạng con mới là 24 = 16 mạng con, địa chỉ Subnet Mask mới của 16 mạng con này là 26 + 4 = /30  mỗi mạng con này sẽ có 2^h - 2 = 2^2 - 2 = 2 địa chỉ host 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 106  Bước 5: Mạng thứ 0: tƣơng tự bƣớc trên, ta có ngay kết quả là 50.68.30.64/30 Các mạng tiếp theo, nếu cần có thể tính tƣơng tự trên.  Kết luận tại bước 5: Lấy địa chỉ mạng thứ 0 là 50.68.30.64/30 đem cấp cho mạng yêu cầu 2 host. 4.3.4. Kỹ thuật chia mạng con 107  Kiểm tra: Cho địa chỉ IP của một số Host nhƣ sau: IP1: 134.135.30.10/20 IP2: 134.135.40.100/20 IP3: 134.135.50.20/20 IP4: 134.135.60.70/20 Hãy cho biết trong các host trên, host nào nằm cùng mạng con. Hãy cho biết địa chỉ mạng con đó, địa chỉ Broadcast của mạng và liệt kê các host hợp lệ, tính số lƣợng host trong mạng?