Subnet Mask Là Gì? Cách Hoạt Động Của Subnet Mask

Hiện nay việc hiểu và áp dụng hiệu quả các khái niệm cơ bản không chỉ giúp chúng ta tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng mà còn cải thiện đáng kể tính bảo mật và quản lý mạng.

Một trong những khái niệm quan trọng nhất, đóng vai trò là nền tảng cho việc thiết kế và triển khai mạng, chính là Subnet Mask. Vậy Subnet Mask là gì? Cách hoạt động của Subnet Mask như thế nào? Tất cả sẽ được giải đáp trong bài viết dưới đây của Terus.

I. Subnet Mask là gì?

Subnet Mask hiểu đơn giản là các mạng con và thường được biểu thị dưới dạng một dãy số thập phân chia bởi dấu chấm (ví dụ: 255.255.255.0), là một thành phần quan trọng trong địa chỉ IP (Internet Protocol). Nó được sử dụng để xác định phần nào của địa chỉ IP đại diện cho mạng (network) và phần nào đại diện cho máy tính cá nhân hoặc thiết bị (host) trên mạng đó.

Subnet Mask hoạt động dựa trên nguyên tắc phân biệt giữa địa chỉ mạng và địa chỉ máy tính trong một địa chỉ IP. Trong một Subnet Mask, phần của địa chỉ IP được biểu diễn bởi các bit 1 (thường là phần đầu của dãy số) chỉ ra phần địa chỉ mạng, trong khi các bit 0 chỉ ra phần địa chỉ máy tính hoặc host. Ví dụ, với Subnet Mask 255.255.255.0, ba nhóm số đầu tiên (255.255.255) xác định mạng, và nhóm cuối cùng (0) xác định máy tính cụ thể trong mạng đó.

II. Cách thức hoạt động của Subnet Mask

Để hiểu rõ hơn về cách Subnet Mask hoạt động, chúng ta cần phân tích từng bước cơ bản trong quá trình này.

Phân biệt địa chỉ mạng và địa chỉ máy tính

Trong một địa chỉ IP, Subnet Mask giúp xác định phần nào thuộc về địa chỉ mạng và phần nào thuộc về địa chỉ máy tính (host). Các bit được đặt thành 1 trong Subnet Mask chỉ ra phần địa chỉ mạng, còn các bit 0 chỉ ra phần địa chỉ máy tính.

Áp dụng phép toán AND Bit

Subnet Mask được áp dụng lên địa chỉ IP thông qua phép toán AND bit. Trong phép toán này, mỗi bit của địa chỉ IP được so sánh với bit tương ứng trong Subnet Mask. Kết quả của phép toán này xác định phần địa chỉ mạng của địa chỉ IP.

Phân chia mạng thành các mạng con

Bằng cách thay đổi Subnet Mask, một mạng lớn có thể được chia thành nhiều mạng con nhỏ hơn. Điều này giúp quản lý địa chỉ IP hiệu quả hơn và tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý lưu lượng mạng và bảo mật.

Tối ưu hóa sử dụng địa chỉ IP và bảo mật

Việc sử dụng Subnet Mask giúp giảm lãng phí địa chỉ IP, bằng cách phân chia một mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn, phù hợp với nhu cầu thực tế.

Subnetting cung cấp khả năng phân chia mạng, giúp hạn chế và kiểm soát lưu lượng truy cập giữa các mạng con, từ đó nâng cao khả năng bảo mật.

III. Cách tính và xác định các lớp IP

Có năm lớp chính được xác định trong hệ thống địa chỉ IP phiên bản 4 (IPv4) - lớp A, B, C, D, và E. Mỗi lớp có đặc điểm và phạm vi địa chỉ riêng biệt, phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau. Dưới đây là hướng dẫn về cách tính và xác định lớp của một địa chỉ IP dựa trên những bit đầu tiên của nó.

Lớp A: Nếu bit đầu tiên của địa chỉ IP là 0, địa chỉ đó thuộc lớp A. Phạm vi của lớp A là từ 0.0.0.0 đến 127.255.255.255. Điều này cho phép mạng lớp A hỗ trợ một số lượng lớn các hosts.
Lớp B: Nếu hai bit đầu tiên là 10, địa chỉ đó thuộc lớp B. Phạm vi của lớp B là từ 128.0.0.0 đến 191.255.255.255, hỗ trợ một số lượng vừa phải các mạng và hosts.
Lớp C: Địa chỉ IP thuộc lớp C nếu ba bit đầu tiên là 110. Phạm vi của lớp C là từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.255, chủ yếu dùng cho các mạng nhỏ với ít hosts hơn.
Lớp D: Lớp D, với bốn bit đầu là 1110, phạm vi từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255, được dùng cho mục đích đa phương tiện và nhóm đa điểm (multicast).
Lớp E: Còn lại là lớp E, từ 240.0.0.0 đến 255.255.255.255, dành riêng cho mục đích thử nghiệm và nghiên cứu.

IV. Lí do cần tính và chia Subnet Mask là gì?

Tối ưu hóa sử dụng địa chỉ IP

Giảm lãng phí địa chỉ IP: Chia mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn giúp phân phối địa chỉ IP một cách hiệu quả, giảm lãng phí và tối ưu hóa việc sử dụng chúng.
Tăng cường bảo mật và kiểm soát mạng.
Phân chia mạng và kiểm soát lưu lượng tốt hơn giữa các phần khác nhau của mạng, từ đó tăng cường bảo mật.
Cô lập các vấn đề mạng: Các sự cố như lỗi mạng hoặc virus có thể được cô lập dễ dàng hơn trong từng mạng con, giúp ngăn chặn sự lan truyền trên toàn mạng.

Tối ưu hóa hiệu suất mạng

Giảm bớt lưu lượng broadcast: Mỗi mạng con có lưu lượng broadcast riêng, giúp giảm bớt tổng lượng lưu lượng broadcast trong toàn mạng, nâng cao hiệu suất.

Linh hoạt trong quản lý và mở rộng mạng

Quản lý mạng linh hoạt hơn: Chia mạng thành các mạng con giúp quản trị mạng linh hoạt hơn trong việc quản lý và phân phối địa chỉ IP.
Mở rộng mạng dễ dàng: Khi cần mở rộng mạng, việc đã có sẵn các mạng con giúp quá trình này trở nên thuận tiện và linh hoạt hơn.

Tạo điều kiện cho các mạng đặc biệt

Hỗ trợ các mô hình mạng phức tạp: Trong một số trường hợp, việc chia mạng thành các mạng con là cần thiết để hỗ trợ các mô hình mạng phức tạp, như mạng với nhiều chi nhánh.

Qua những lý do trên, việc tính toán và chia Subnet Mask không chỉ giúp tối ưu hóa việc sử dụng địa chỉ IP mà còn tăng cường an ninh, hiệu suất và sự linh hoạt trong quản lý mạng. Đây là những yếu tố quan trọng để duy trì hệ thống mạng hiệu quả và an toàn.

V. Cách chia Subnet như thế nào?

Chia Subnet, hay Subnetting, là quá trình phân chia một mạng IP lớn thành các mạng con nhỏ hơn. Quá trình này giúp quản lý hiệu quả địa chỉ IP, tối ưu hóa hiệu suất mạng và tăng cường bảo mật. Dưới đây là các bước cơ bản để chia Subnet:

Xác định nhu cầu của mạng

Số lượng mạng con cần thiết: Bạn cần xác định số lượng mạng con cần phân chia trên mạng hiện tại. Ví dụ, nếu bạn có 100 máy tính cần kết nối với mạng, bạn cần phân chia mạng thành ít nhất 100 mạng con.
Số lượng hosts trong mỗi mạng con.

Chọn lớp địa chỉ IP

Lựa chọn lớp A, B, hoặc C: Tùy thuộc vào quy mô và nhu cầu, chọn lớp địa chỉ IP thích hợp. Lớp A phù hợp với mạng lớn, lớp B và C phù hợp với mạng vừa và nhỏ.

Tính toán số bit cần dùng

Bit cho mạng con: Tăng số bit sử dụng cho địa chỉ mạng để tạo ra số lượng mạng con cần thiết.
Bit cho hosts: Đảm bảo có đủ bit để hỗ trợ số lượng máy tính mong muốn trong mỗi mạng con.

Tạo Subnet Mask mới

Tính Subnet Mask: Dựa vào số bit cho mạng con, tạo ra Subnet Mask mới. Ví dụ: nếu cần 3 bit cho mạng con trong mạng lớp C, Subnet Mask mới có thể là 255.255.255.224.

Chia địa chỉ IP thành các mạng con

Gán địa chỉ IP cho mỗi mạng con: Sử dụng Subnet Mask mới để xác định phạm vi địa chỉ IP cho mỗi mạng con.
Xác định địa chỉ network và broadcast: Mỗi mạng con có địa chỉ network (địa chỉ thấp nhất) và địa chỉ broadcast (địa chỉ cao nhất).

Gán địa chỉ và quản lý

Phân phối địa chỉ IP: Gán địa chỉ IP trong phạm vi của mỗi mạng con cho các thiết bị.
Quản lý mạng: Sử dụng router và switch để quản lý giao tiếp giữa các mạng con và với mạng lớn hơn.

VI. Cách tính Subnet Mask chi tiết nhất

Tính toán Subnet Mask đòi hỏi sự hiểu biết về cách chia mạng IP thành các mạng con (Subnetting) và làm việc với địa chỉ IP ở dạng nhị phân. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết về cách tính Subnet Mask:

1. Hiểu định dạng địa chỉ IP và Subnet Mask

Địa chỉ IP (phiên bản 4, hoặc IPv4) gồm 32 bit, thường được hiển thị dưới dạng 4 nhóm số thập phân (mỗi nhóm từ 0 đến 255) tách biệt nhau bằng dấu chấm. Ví dụ: 192.168.1.1.
Subnet Mask cũng có cấu trúc tương tự và được sử dụng để xác định bao nhiêu bit trong địa chỉ IP đại diện cho phần mạng (network) và bao nhiêu bit đại diện cho phần máy tính (host).

2. Xác định số lượng máy tính cần trong mạng con

Quyết định số lượng máy tính mà bạn muốn hỗ trợ trong mỗi mạng con. Điều này sẽ xác định số lượng bit cần thiết cho phần địa chỉ máy tính.

3. Tính số bit cần mượn từ phần mạng cho phần địa chỉ máy tính

Bạn cần xác định số bit cần mượn từ phần mạng để sử dụng cho việc phân chia mạng con. Số bit này được tính theo công thức:

Số bit cần mượn = Log₂(Số lượng mạng con)

Ví dụ, nếu bạn cần phân chia mạng thành 200 mạng con, số bit cần mượn là:

Log₂(200) = 8

Số bit cho phần mạng: Số bit còn lại sau khi đã dành cho phần host trong tổng số 32 bit của địa chỉ IP sẽ là số bit cho phần mạng.

3. Chuyển đổi địa chỉ IP sang dạng nhị phân

Sau khi đã xác định được số lượng bit 1 (cho mạng) và bit 0 (cho máy tính), bạn cần chuyển đổi địa chỉ IP của mạng hiện tại sang dạng nhị phân. Ví dụ, địa chỉ IP 192.168.1.0 được chuyển đổi thành 11000000.10101000.00000001.00000000.

4. Tính toán Subnet Mask

Sau khi xác định được số bit cần mượn, chuyển đổi địa chỉ IP, bạn cần tính toán Subnet Mask theo công thức:

Subnet Mask = 255.255.(255 - 2^n).(255 - 2^n)

Trong đó:

n là số bit cần mượn

Ví dụ, nếu bạn cần mượn 7 bit từ phần mạng, Subnet Mask sẽ là:

Subnet Mask = 255.255.192.192

Ví dụ:

Giả sử bạn có địa chỉ IP 192.168.1.0 và cần phân chia mạng thành 100 mạng con. Bạn thực hiện các bước sau để tính Subnet Mask:

Bước 1: Xác định số lượng mạng con cần phân chia

Số lượng mạng con cần phân chia là 100.

Bước 2: Chuyển đổi địa chỉ IP sang dạng nhị phân

Địa chỉ IP 192.168.1.0 được chuyển đổi thành 11000000.10101000.00000001.00000000.

Bước 3: Xác định số bit cần mượn từ phần mạng

Số bit cần mượn là: Log2(100) = 7

Bước 4: Tính toán Subnet Mask

Subnet Mask là:

Subnet Mask = 255.255.192.192

Như vậy, Subnet Mask cho mạng 192.168.1.0 để phân chia thành 100 mạng con là 255.255.192.192.

Lưu ý:

Khi tính toán Subnet Mask, bạn cần lưu ý rằng số bit cần mượn phải là số nguyên. Nếu kết quả của phép tính là số thập phân, bạn cần làm tròn lên số nguyên.
Số bit cần mượn tối đa là 32. Nếu bạn cần mượn hơn 32 bit, bạn cần sử dụng một lớp mạng khác.

Qua bài viết này, hy vọng rằng bạn đã có thể hiểu rõ Subnet Mask cũng như cách thức chia Subnet Mask một cách chính xác và hiệu quả. Subnet Mask không chỉ là một công cụ kỹ thuật mà còn là nghệ thuật trong việc thiết kế mạng, giúp chúng ta tối ưu hóa sử dụng địa chỉ IP, nâng cao hiệu suất và an toàn cho mạng máy tính.

Với kiến thức này, bạn có thể áp dụng vào việc quản lý mạng của mình. Lưu ý rằng trong thời đại thông tin, hiểu biết và sử dụng hiệu quả các công cụ mạng chính là chìa khóa quan trọng giúp bạn điều hướng và thành công trong không gian kỹ thuật số rộng lớn.

FAQ - Giải đáp các thắc mắc liên quan đến Subnet Mask

1. Subnet Mask là gì?

Subnet Mask hay còn gọi là subnet, subnet work là sự phân chia lô gic địa chỉ TCP/IP. Để phân chia địa chỉ mạng thành 2 hoặc nhiều mạng con thì được gọi theo thuật ngữ tiếng Anh là subnetting.

2. Vai trò của Subnet Mask là gì?

Subnet mask là một thông số quan trọng được thể hiện dưới dạng một chuỗi các bit 0 và bit 1. Trong đó các bit 1 đại diện cho phần mạng của địa chỉ IP và các bit 0 đại diện cho phần host của địa chỉ IP. Subnet mask được sử dụng để xác định địa chỉ IP và địa chỉ host của một thiết bị mạng.

bởiTerus Technique

Cập nhật lúc 3 Tháng 3, 2025

Terus Technique là đội ngũ chuyên gia cung cấp thông tin về website, phần mềm và giải pháp quản lý. Mọi thông tin đều được chúng tôi cập nhật mỗi ngày nhằm cung cấp thông tin chính xác nhất.