Bài giảng Mạng máy tính - Bài 6: Ip và subnet - Nguyễn Quốc Sử

Ip & subnetBiên soạn: Nguyễn Quốc SửIP(Internet Protocol)IP là giao thức Internet.Các máy tính, thiết bị muốn truyền thông với nhau phải biết địa chỉ IP của nhau.Khi đã biết IP của nhau, các máy tính, thiết bị sẽ xác nhận địa chỉ MAC và liên kết dữ liệu truyền.Static IP Address: địa chỉ IP tĩnh, được gán cố định, không thay đổi.VD: Router, Server, Firewall, Proxy..Dynamic IP Address: địa chỉ IP động, được gán ngẫu nhiên và thay đổi lúc thiết bị kết nối vào mạng. Cấu trúc của một IP AddressĐịa chỉ IP được viết dưới dạng tập hợp các bộ số(octets) và được ngăn cách bằng dấu “.”Hiện nay có 2 phiên bản là IPv4 và IPv6IPv4: có độ dài 32-bit.Hiện tại đang sử dụng. Thường thấy ở dạng thập phân hoặc nhị phân. VD: 192.168.1.1, 11111110.11111111.11001100.11110011IPv6: có độ dài 128-bit. IPv6 hiện tại đang được thử nghiệm. Thường viết theo dạng thập lục phân.VD: fe80::c98b::a7b::7fcf:63db%21Cấu trúc của IPv4Được viết theo dạng thập phân để dễ nhận biết xxx.xxx.xxx.xxx. Với x là số thập phân từ 09Tuy nhiên khi 0 đứng đầu bộ số(octet) ta có thể bỏ đi.VD: 192.054.012.001  195.54.10.1Cấu trúc IPv4 với 3 thành phần chínhClass bit: nhận dạng nằm trong lớp: A,B,C,D,ENet ID: nhận diện mạngHost ID: nhận diện máy.IP Class ASử dụng Octet đầu tiên. Và qui ước bit đầu tiên là 0 7 bit còn lại trong octet đầu dùng cho NetID.3 octet còn lại dành cho HostIDNetID=1x2^6+1x2^5+1X2^4+1x2^3+1x2^2+1x2^1+1x2^0 = 128Địa chỉ theo lý thuyết: 0.0.0.0127.0.0.0. Tuy nhiên trên thực tế không dùng các địa chỉ đều bằng 0 hoặc 1. nên lớp A sẽ có 1.0.0.0 127.0.0.0. Tương đương 126(2^7-2) NetIDIP Class A(tt)Class A dành 3 octet cuối(24bit) cho Host IDHostID= octet 2 x octet 3 x octet 4 = 256 x 256 x 256 = 16.777.216Tuy nhiên loại trừ tất cả bằng 0 và 1 ta còn: 16.777.214 HostIDTóm tắt Class A:* 127 được dùng làm loopbackClass IDNetIDHostID00000000111111100000000.00000000.0000000011111111.11111111.11111111Lý thuyết01270.0.0255.255.255Thực tế11260.1255.255.254IP Class BSử dụng 2 Octet đầu. Và qui ước 2 bit đầu tiên là 10 14 bit còn lại trong octet đầu dùng cho NetID.3 octet còn lại dành cho HostIDNetID=Octet 1x Octet 2 = 64 x 256=16.384Địa chỉ theo lý thuyết: 128.0.0.0191.255.0.0. Tuy nhiên trên thực tế không dùng các địa chỉ đều bằng 0 hoặc 1. nên lớp B sẽ có 128.1.0.0 191.254.0.0 Tương đương 16.382(214-2) NetID.Class B(tt)Class B dành 2 octet cuối(16-bit) cho Host IDHostID= octet 3 x octet 4 = 256 x 256 = 65.536Tuy nhiên loại trừ tất cả bằng 0 và 1 ta còn: 65.534 HostIDTóm tắt Class B:Class IDNetIDHostID10000000.00000000111111.1111111100000000.0000000011111111.11111111Lý thuyết128.0191.2550.0255.255Thực tế128.1191.2540.11.254Class CSử dụng 3 Octet đầu. Và qui ước 3 bit đầu tiên là 110 21bit còn lại trong octet đầu dùng cho NetID.Octet cuối cùng còn lại dành cho HostIDNetID=Octet 1x Octet 2 x Octet 3 = 32x256x256=2.097.152Địa chỉ theo lý thuyết: 192.0.0.0192.255.255.0. Tuy nhiên trên thực tế không dùng các địa chỉ đều bằng 0 hoặc 1. nên lớp C sẽ có 192.1.1.0 192.255.254.0 Tương đương 2.097.150(221-2)NetID.Class C(tt)Class C dành 1 octet cuối(8-bit) cho Host IDHostID= 256Tuy nhiên loại trừ tất cả bằng 0 và 1 ta còn: 254 HostIDTóm tắt Class C:Class IDNetIDHostID11000000.00000000.0000000011111.11111111.111111110000000011111111Lý thuyết192.0.0223.255.2550255Thực tế192.0.1223.255.2541254Class D&EClass D: 224.0.0.0240.0.0.0 Dự trữ, nghiên cứu. Class E: 241.0.0.0255.0.0.0 MulticastĐặt IPCác máy cùng NetID có thể truy cập với nhau.Kiểm tra bằng lệnh Ping IP hoặc ComputerNameVD: Muốn PC01 và PC02 truy cập với nhauPC01 IP:192.168.1.2\ Subnet Mask: 255.255.255.0PC02 IP:192.168.1.3\ Subnet Mask: 255.255.255.0Đặt IP(tt1)Control Panel Network Connections Nhấp đôi vào card mạng cần thiết đặt IP  Nhấp đôi vào TCP/IPv4Đặt IP(tt2)Chọn như hình bên:IP Address:Subnet mask;Default gateway: địa chỉ IP của Router hoặc máy Server kết nối ra mạng khác(Internet)Đặt IP(tt3)Trong một hệ thống mạng việc gán IP cho các máy là quan trọng. Có thể gán trực tiếp như trên hoặc gián tiếp tự động Obtain IPqua DHCP Server.Một công ty Software có 4 phòng ban: Giám đốc điều hành: 15PC Hành chánh – Kế toán: 35 PC. Software: 300 PC TestLap:100PCThiết đặt IP sao cho các phòng ban không thể truyền thông với nhau(an toàn thông tin) nhưng các máy trong phòng ban có thể truyền thông với nhau.Đặt IPGiám đốc điều hành: 192.168.1.1 192.168.1.15 Hành chánh kế toán: 192.168.2.1  192.168.2.35Software: 192.168.3.1 192.168.3.254(Còn lại 46 máy sẽ Limited Access ?????)Testlap: 192.168.4.1  192.168.4.100Cho dù đủ IP chăng nữa, nhưng số lượng máy tính trong một mạng quá lớn. Khi 1 máy có nhu cầu gởi gói tin dùng giao thức ARP sẽ Broadcast toàn hệ thống.Nếu tất cả các máy đều gởi gói tin cùng lúc sẽ gây tắt nghẽn mạng. Giải pháp chia mạng con????Đặt IP bằng CMD qua lệnh netshCú pháp:netsh interface ip set address name = “Tên card mạng” static VD: Card mạng tên Local Area Connection muốn đặt:IP: 10.0.0.2Subnet Mask: 255.255.255.128Default Gateway: 10.0.0.1DNS: 8.8.8.8 netsh interface ip set address name="Local Area Connection" static 10.0.0.2 255.255.255.128 10.0.0.1 8.8.8.8Default mask(mặt nạ mặc định)?Dùng để xác định địa chỉ IP thuộc lớp nào?VD: 10.0.0.1 lớp A, hay B, C?Default Mask: được định nghĩa trước cho từng lớp mạng để xác định IP đó thuộc lớp nào:Class A: 255.0.0.0Class B: 255.255.0.0Class C:255.255.255.0Subnet MaskGiá trị trần của mạng con.Subnet Mask là sự kết hợp giữa Default Mask với giá trị thập phân cao nhất lấy từ octet địa chỉ máy chủ sang địa chỉ mạng để tạo địa chỉ mạng con.Subnet mask bao giờ cũng đi kèm với địa chỉ mạng tiêu chuẩn để người đọc biêt địa chỉ này dùng cho máy chủ hay chia ra mạng con.Nguyên tắc chung:- Lấy bớt số bit của HostID để tạo mạng con.- Số bit lấy đi tùy thuộc vào số mạng con cần thiết.Subnet Mask(tt)Tóm tắt:Ta sẽ dùng những bộ số không dùng tới của HostID để mở rộng mạngKết hợp với Subnet Mask sẽ chuyển một lớp A,B,C thành nhiều mạng nhỏ.Ví dụ 1:Có 1 IP lớp B: 129.10.0.0. Net ID:129.10/ HostID:0.0.Theo như khái niệm trên ta sẽ lấy 1 số bit của Host ID để phân mạng con.10000001.00001010.00000000.00000000B1: Xác định lấy trọn octet 3 để phân mạng con.B2: Giá trị trần của mạng con: 255.255.255.0 Vậy lớp B đã chuyển thành lớp C 129.10.0.0/24. Ký hiệu /24 cho biết ta lấy 24bit làm địa chỉ mạng(hay nói cách khác là dùng 24bit để phân mạng).Ví dụ 2:Cũng IP: 129.10.0.0.Nhưng ta chỉ dùng một phần của octet thứ 3 để phân mạng.10000001.00000110.11111000.00000000Subnet mask: 255.255.248.0129.10.0.0/21Ví dụ 3IP lớp B: 129.0.0.0/16. Default Mask: 255.255.0.010000001.00000000.00000000.00000000/11111111.11111111.00000000.00000000Mượn 1 bit octet 3 để phân mạng con Được 2 subnet Subnet 01:IP:10000001.00000000.00000000.00000000Đến 10000001.00000000.01111111.1111111129.0.0.0129.0.127.255/Subnet mask:255.255.128.0Subnet 02:IP: từ 10000001.00000000.10000000.00000000Đến 10000001.00000000.11111111.11111111129.0.128.0129.0.255.255/Subnet mask:255.255.128.0Ví dụ 3(tt)PC01 IP: 129.0.0.1/Mask:255.255.128.0PC02 IP: 129.0.127.13/Mask: 255.255.128.0PC03 IP: 129.0.128.2/Mask: 255.255.128.0Câu hỏi: PC01 & PC02 có truyền thông được với nhau?PC01 ping PC02 ???Câu hỏi: PC01& PC03 có truyền thông được với nhau?PC01 ping PC03 ???Xác định Default mask dựa trên số bit mượn cho SubnetSố máy(Hosts)Trên mỗi Net/SubnetSố bit NetIDSố Subnet=2^bit mượnDefault Mask16.777.216/8255.0.0.0 (Class A)65.536/16255.255.0.0(Class B)32.768/172^1=2255.255.128.016.384/182^2=4255.255.192.08.192/192^3=8255.255.224.04.096/202^4=16255.255.240.02.048/212^5=32255.255.248.01.024/222^6=64255.255.252.0512/232^7=128255.255.254.0256/242^8=256255.255.255.0(Class C)128/252^9=512255.255.255.128Xác định Default mask dựa trên số bit mượn cho SubnetSố máy(Hosts)Trên mỗi Net/SubnetSố bit NetIDSố Subnet=2^bit mượnDefault Mask64/262^10=1024255.255.255.19232/272^11=2048255.255.255.22416/282^12=4096255.255.255.2408/292^13=8192255.255.255.2484/302^14=16384255.255.255.2522/312^15=32768255.255.255.254(Không sử dụng)1/322^16=65536255.255.255.255Ví dụ chia mạng con lớp CNetwork Address: 192.168.0.1BroadCast Address: 192.168.0.255Default Mask255.255.255.00000000Số bit mượn012345678Subnet mask255.255.255.11111111Subnet mask255.255.255.128192224240248252254255Bit thứ2526272829303132Subnet=2^Số bit mượn1248163264128256Số IP=2^8-bit mượn2561286432168421Host=Số IP-22541266230146200Bài tập 1:Một công ty nhỏ gồm 2 phòng ban:Hành chánh tổng hợp: 50PCsThiết kế Web: 80PCsNetwork Address: 192.168.0.0/24.Hãy sử phân chia sao cho các máy trong phòng ban có thể truyền thông với nhau, nhưng khác phòng ban không truyền thông được?Giải bài tập 1Dựa theo các bản số liệu. Muốn chia 2 phòng tương đương 2 Subnet thì mượn 1 bit.192.168.0.0/25  Mask: 255.255.255.128.Mỗi Subnet có 128 IP truyền thông được với nhau.B1: 192.168.0.0 tương đương với:11000000.10101000.00000000.00000000Mượn 1 bit octet thứ 4.Subnet 1: Octet 4 từ 00000000  01111111(0127)Subnet 2: Octet 4 từ 10000000 11111111(128255)Giải bài tập 1(tt)Subnet 1:192.168.0.0/25 (Network Number ~ Network 01)192.168.0.1/25. ( Hosts 1)192.168.0.126/25192.168.0.127/25 (BroadCast 1)Subnet 2:192.168.0.128/25 (Network 02)192.168.0.129/25. (Hosts 2)192.168.0.255/25 (BroadCast 2)Bài tập 2:Một công ty với hệ thống mạng sau:Giám đốc- Điều Hành 15PCsHành chánh – Kế toán: 100PCsPhần mềm: 350PCsKiểm thử: 400PCsCông ty sử dụng địa chỉ 129.0.0.0/16Hãy phân IP sao cho các phòng ban có thể truyền nội bộ nhưng không truyền thông được với các phòng ban khác. Giải bài tập 1. Cách 1: chia theo số lượng mạng con cần thiết129.0.0.0/16/ Default Mask: 255.255.0.0Số Subnet là 4 Mượn 2 bit :Subnet mask:255.255.192.0 129.0.0.0=10000001.00000000.00000000.00000000/16Mượn 2 bit từ Octet 3 4 TH tương đương 4 SubnetSubnet 1: 0000000000111111 063Subnet 2: 0100000001111111 64127Subnet 3: 1000000010111111 128 191Subnet 4: 1100000011111111 192255Có 4 Subnet với Subnet Mask: 255.255.192.0Mỗi Subnet có 16.384 IP truyền thông được với nhauGiải bài tập 1. Cách 1: chia theo số lượng mạng con cần thiếtSubnet 1: 063 129.0.0.0(Network 1)129.0.0.1 Hosts 1129.0.62.255129.0.63.255 (Broadcast 1)Subnet 2: 64127129.0.64.0(Network 2).. Host 2129.0.126.255129.0.127.255(BroadCast 2)Subnet 3: 128191 129.0.128.0(Network 3)129.0.0.1 Hosts 1129.0.190.255129.0.191.255(Broadcast 3)Subnet 4: 192255129.0.192.0(Network 4).. Host 2129.0.254.255129.0.255.255(BroadCast 4)Giải bài tập 1. Cách 2: chia theo số lượng máy cần thiếtMượn 7 bit với số máy tối đa 512/128 Subnet.129.0.0.0/16-Default Mask: 255.255.0.0Mượn 7 bit :Subnet mask:255.255.254.0 129.0.0.0=10000001.00000000.00000000.00000000/16Mượn 7 bit từ Octet 3 4 TH tương đương 4 SubnetSubnet 1: 0000000000000001 01Subnet 2: 0000001000000011 23Subnet 3: 0000010000000101 45Subnet 4: 0000011000000111 67Subnet 128: 1111111011111111 254255Có 128 Subnet với Subnet Mask: 255.255.254.0Mỗi Subnet có 512 IP truyền thông được với nhauGiải bài tập 1. Cách 1: chia theo số lượng mạng con cần thiếtSubnet 1: 01 129.0.0.0(Network 1)129.0.0.1 Hosts 1129.0.1.254129.0.1.255 (Broadcast 1)Subnet 2: 23129.0.2.0(Network 2).. Host 2129.0.3.254129.0.2.255(BroadCast 2)Subnet 3: 45 129.0.4.0(Network 3)129.0.0.1 Hosts 1129.0.5.254129.0.5.255(Broadcast 3)Subnet 4: 67129.0.6.0(Network 4).. Host 2129.0.7.254129.0.7.255(BroadCast 4)Trắc nghiệm kiến thứcCâu 1: Vì sao địa chỉ IP khác địa chỉ mạng viễn thông(điện thoại. VD: 08 36261.0303)?A. Vì tổ chức Internet muốn thế.B. Vì mạng Internet là bình đẳng, một cấp.C. Vì địa chỉ internet không được trùng.Câu 2: Tổ chức nào phân phát địa chỉ IP?Bộ BCVT MỹITU – Liên minh viễn thông quốc tếVNPT-ViettelNIC- Trung tâm thông tin mạng quốc tế Trắc nghiệm kiến thức 2Câu 3:Một địa chỉ Internet viết 21.22.23.24?Hợp lệKhông.Câu 4: Muốn xây dựng hệ thống 150 máy với 50 mạng truy cập khác nhau ta dùng lớp nào?DEABCTrắc nghiệm kiến thức 3Câu 5: Địa chỉ 225.0.0.21 thuộc lớp nào?BCDAETrắc nghiệm kiến thức 4Câu 6: Với địa chỉ 180.160.140.120 đâu là NetID?A. 180B. 180.160C. 180.160.140D. 140.120Câu 7: Cho địa chỉ 203.103.13.10. Đâu là địa chỉ máy chủ?203.103.13103.1313.1010Trắc nghiệm kiến thức 5Câu 8: Muốn biết số lượng mạng(Net) của một lớp ta dựa vào cái gì?A. Số Octet cho dành cho NETIDB. Số Class Bit tượng trưng cho mỗi lớpC. Số bit còn lại trong các Octet cho NeIDD. Số Octet còn lại dành cho các HostIDTrắc nghiệm kiến thức 6Câu 9. Gán địa chỉ các mạng con dựa trên thông tin nào?Địa chỉ NIC choDùng địa chỉ lớp mạng(NetID)Dùng địa chỉ lớp máy (HostID)Lấy bớt một phần địa chỉ máy.Câu 10. Địa chỉ 255.0.0.0 có ý nghĩa:Địa chỉ Internet lớp ASubnet Mask lớp ADefault Mask lớp AĐịa chỉ Broadcast lớp A.Trắc nghiệm kiến thức 7Câu 11: Subnet Mask cho biết điều gì?Số mạng con tạo từ địa chỉ NIC cấp cho.Số mạng con tạo ra từ các lớp A,B,C.Số máy tạo ra từ địa chỉ NIC cấp cho.Giá trị mặc định, không có nghĩa.Câu 12: Một địa chỉ lớp C bất kỳ: 192.168.1.1/24/255.255.255.0 có thể phân tối đa bao nhiêu mạng con?64128256Đề kt hs 2Một trường CĐ có hệ thống mạng như sau:Hiệu trưởng: 5PCĐào tạo: 35PCHành chánh: 25PCKế toán: 35PC15 Khoa(Khoa 1 15): 10PC mỗi khoa10 Phòng máy: 100PC/ Phòng.Thư viện: 280PC.Phòng thực tập phần mềm: 300PC.Biết rằng ngoại trừ phòng Hiệu trưởng, Đào tạo, Hành Chánh, Kế toán có thể truyền thông qua lại với nhau.Các phòng còn lại không được thấy nhau.Cho IP : 10.0.0.0/16