Chủ đề: Tóm tắt bài 9: IP addressing

Đây là phần kiến thức rất quan trọng trong chương trình CCNA vì đòi hỏi các bạn phải có kĩ năng tính toán. Những kiến thức và các dạng bài IP cần nhớ:

Cơ bản về địa chỉ IP:
-Địa chỉ IP là địa chỉ được định ra trong mô hình TCP/IP: đây là địa chỉ logic được dùng để xác định các thiết bị khi tham gia vào mạng.
-địa chỉ Ip v4 bao gồm có 32 bit (Ip v6 là 128 bit) được biểu diễn dưới dạng dotted decimal: cứ 8 bit hay một octet sẽ được chuyển đổi sang dạng thập phân và bốn số thập phân sẽ được viết cách nhau bởi một dấu chấm
-một địa chỉ IP bao gồm hai phần: network (xác định nhóm địa chỉ) và phần host (xác định chính xác địa chỉ thiết bị)
-dải địa chỉ IP được phân làm 5 lớp từ A đến E trong đó chúng ta chỉ nghiên cứu 3 lớp A; B; C còn lớp D dành cho các ứng dụng multicast và lớp E dành cho thí nghiệm. Trong đó:
• class A bao gồm 8 bit network (dạng nhị phân có bit 0 ở đầu octet đầu tiên và khi chuyển sang thập phân sẽ chạy từ 0 đến 127); 24 bit còn lại cho phần host
• class B bao gồm 16 bit network (dạng nhị phân là 10 và thập phân chạy từ 128 đến 192); 16 bit host
• class C bao gồm 24 bit network (dạng nhị phân là 110 và thập phân chạy từ 192 đến 223)
-các thông tin cần chú ý:
• mỗi một giao diện của router sẽ thuộc về một network hay một subnet khác nhau.
• một địa chỉ Ip có toàn bộ bit phần host =1 sẽ dùng để làm địa chỉ broadcast
• một địa chỉ Ip có toàn bộ bit phần host =0 sẽ dùng để làm địa chỉ đại diện cho một network (gọi là network number) hay đại diện cho một subnet (gọi là subnet number)

IP subnetting:
Subnetting có nghĩa là chia một mạng lớn thành các mạng nhỏ bằng cách vay mượn một số bit phần host sang làm phần network

Nguyên nhân chia nhỏ mạng vì một mạng như lớp a hay b có số lượng host/mạng là rất lớn trong khi các phòng ban trong một công ty hay các chi nhánh trong một công ty thì số lượng host không lớn đến như thế. nếu như mỗi phòng ban sử dụng một network thì sẽ rất phí phạm địa chỉ IP. Do đó cần phải điều chỉnh số lượng host sao cho phù hợp đồng thời có thể tăng số network mà không cần phải thuê thêm các dải địa chỉ mới.

việc chia nhỏ một mạng kèm theo việc dùng subnetmask (chỉ ra xem số bit dành cho network là bao nhiêu). Chú ý: với các major network (các mạng không được chia nhỏ thì không gọi là subnet mask mà gọi là network mask). Có hai dạng biểu diễn subnet mask: dạng dotted decimal (ví dụ 255.255.255.224) và dạng prefix note (ví dụ /28)

Có một điểm cần chú ý là khi chia nhỏ một mạng thành các subnet thì sẽ có hai subnet không được sử dụng là subnet zero (subnet đầu tiên) và broadcast subnet (subnet cuối cùng). Nếu muốn sử dụng hai subnet này thì phải có lệnh ip subnet zero. Do đó khi tính số subnet thì phải trừ đi 2.

Trong một subnet cũng có hai địa chỉ không dùng đến là địa chỉ đầu tiên đại diện cho subnet gọi là subnet number. Địa chỉ thứ hai là địa chỉ cuối cùng (địa chỉ broadcast) gọi là subnet broadcast. Do đó khi tính số host/subnet cũng phải trừ đi 2

Các dạng bài tính IP
đề bài ra bao gồm một địa chỉ IP và kèm theo subnet mask. với đề bài như thế này đã xác định chính xác một subnet. Ví dụ: cho địa chỉ 192.168.1.25/28: đây là dải địa chỉ lớp C. do sử dụng /28 nên địa chỉ này sẽ chia thành 14 subnet (2 subnet không được sử dụng) và số host/subnet là 14. Trong 14 subnet đó thì địa chỉ 192.168.1.25 cho biết chúng ta phải làm việc với subnet thứ hai.

Các dạng bài tính toán với subnet:

Dạng 1: tìm subnet number hay tìm địa chỉ đầu tiên của một subnet.
với dạng bài này: các bạn triển khai địa chỉ IP và subnetmask dưới dạng nhị phân (chú ý: chỉ triển khai sang dạng nhị phân tại octet cần quan tâm. Ví dụ; với đề bài là 192.168.1.25/28 thì chỉ cần triển khai octet cuối cùng). Sau đó thực hiện phép AND giữa hai số. Kết quả sẽ cho ra subnet number (có tất cả các bit tại phần host =1)

Ví dụ: Q33 Homework-07_IPaddessing-iPMAC

Q33. You are the newly appointed CiscoSystem trainee. Your supervisor tells you that the IP address for your workstation is 172.16.209.10/22. He wants to know what the subnetwork number of your workstation is.
What will your reply be?
A. 172.16.42.0
B. 172.16.107.0
C. 172.16.208.0
D. 172.16.252.0
E. 172.16.254.0

Cách làm: do /22 ở octet thứ 3 nên chỉ cần triển khai tại octet này

IP: 172 . 16 . 1101 0001. 10
AND
Subnet mask 255 . 255 . 1111 1100. 0
Subnet number 172 . 16 . 1101 0000. 0

chuyển sang thập phân: 172.16.208.0 (đáp án C)

Dạng 2: tìm địa chỉ đầu tiên sử dụng được; địa chỉ cuối cùng sử dụng được; địa chỉ broadcast

Các bạn cần nhớ:
-địa chỉ subnet number: tất cả bit host =1
-địa chỉ đầu tiên sử dụng được: tất cả bit host đều =0 trừ bit cuối cùng =1 (hay chính bằng địa chỉ subnet number +1 )
-địa chỉ broadcast : tất cả các bit phần host =1
-địa chỉ cuối cùng sử dụng được: tất cả các bit host =1 trừ bit cuối cùng =0 (hay chính bằng địa chỉ broadcast -1)

Ví dụ:
vẫn cho dải địa chỉ trên 172.16.209.0/22
tìm địa chỉ đầu tiên; cuối cùng dùng được và địa chỉ broadcast

Địa chỉ subnet number: 172.16. 1101 0000.0 hay 172.16.208.0
Suy ra địa chỉ đầu tiên dùng được là : 172.16. 1101 0000.0000 0001 hay 172.16.208.1

địa chỉ broadcast: cho toàn bộ bit ở phần host trong địa chỉ subnet number bằng 1 (chú ý là trong subnet number chứ không phải trong địa chỉ IP lúc đầu)

trong ví dụ trên có địa chỉ broadcast là: 172.16. 1101 0011. 1111 1111
hay 172.16.211.255

suy ra địa chỉ cuối cùng dùng được là 172.16.211.254

dạng 3: xác định số subnet; số host/subnet
để làm dạng bài này; các bạn cần theo các bước:

với đề bài cho địa chỉ IP và subnetmask. Ví dụ: 192.168.1.0/27. có thể xác định được:
-old network bit: do đây là địa chỉ lớp C nên old network bit =24
-new network bit: =27
-khi đó suy ra số bit dành cho subnet: new network bit – old network bit = 27-24=3
Tính được số subnet : 2^3 – 2 = 6 subnet (2^3: 2 mũ 3)

-tính số bit dành cho host: do tổng số bit host+network =32 nên số bit dành cho host chỉ còn: 32-27=5
Tính được số host/subnet: 2^5 – 2 = 30 host/subnet

dạng 4: cho số host; số subnet. Tìm sub net mask phù hợp

ví dụ: Q3: Homework-07_IPaddessing-iPMAC
Q3. You are a network technician at CiscoSystem. CiscoSystem has a larger 172.12.0.0 network that you want to divide into subnets. You want each subnet to support 459 hosts. You also want to provide the maximum number of subnets.
Which network mask should you use?
A. 255.255.0.0.
B. 255.255.128.0.
C. 255.255.224.0.
D. 255.255.254.0.


với dạng bài này; các bạn làm như sau:
gọi số bit dành cho host là x. suy ra số bit dành cho subnet sẽ là 16-x (vì mạng 172.12.0.0 là mạng lớp B nên bình thường có 16 bit cho host)

do yêu cầu của đề bài là số subnet là tối đa nên số bit dành cho subnet phải tối đa hay nói cách khác x tìm được càng nhỏ càng tốt

x phải thoả mãn điều kiện: số host/subnet phải >= 459 host và dĩ nhiên x<= 16
ta biết số host/subnet sẽ là 2^x - 2 >= 459. suy ra x >=9 (đơn giản vì số 459 gần 512 nhất)

do x phải nhỏ nhất nên ta sẽ lấy x =9. Khi đó số bit dành cho subnet sẽ là 16-9=7 bit.
từ đó suy ra subnet mask sẽ là 16 (network bit cũ) + 7= 23 bit hay nói cách khác subnet mask là /23. chuyến sang dạng thập phân sẽ là 255.255.254.0. Đáp án D

Ví dụ: Q2 Homework-07_IPaddessing-iPMAC
CiscoSystem is acquiring a new Class C IP network. Which of the following subnet masks will provide one useful subnet for each department while still making allowance for enough usable host addresses per department as specified in the graphic?
A. 255.255.255.128
B. 255.255.255.192
C. 255.255.255.224
D. 255.255.255.240
E. 255.255.255.248
F. 255.255.255.252

đề bài ra có 5 subnet; số host tối đa trong một subnet là 16 user. đề bài hỏi subnet mask nào là hợp lí

gọi số bit dành cho host là x.
do đây là mạng lớp C suy ra số bit dành cho subnet là 8-x
số host/subnet là 2^x -2 >=16 và x<=8. suy ra x có thể nhận các giá trị 5; 6;7;8
tuy nhiên số subnet phải >5 vì có 5 phòng ban hay 2^(8-x) -2>=5 hay x <=5
vậy kết hợp hai điều kiện ta sẽ có đáp án x=5. Suy ra số bit dành cho network là 32-5=27 hay subnet mask là /27. Chuyển dang nhị phân sẽ có dạng: 255.255.255.224.0
đáp án C

dạng 5: xác định xem địa chỉ IP có thuộc vào dải cho trước hay có hợp lệ hay không
với dạng bài này thường là : cho IP + subnet mask; sau đó cho một loạt địa chỉ; hỏi có thuộc vào subnet trên hay không. Hoặc đề bài cho subnetmask sau đó hỏi các địa chỉ có hợp lệ hay không.

Ta đã biết trong một subnet chỉ có hai địa chỉ không được dùng là subnet number và subnet broadcast. Cách thông thường: chúng ta xác định địa chỉ subnet number và subnet broadcast sau đó so sánh với các đáp án. Tuy nhiên có các cách khác làm nhanh hơn.
Ví dụ:
Q5 Homework-07_IPaddessing-iPMAC
Q5. You are a network administrator at CiscoSystem. You must configure a new subnetwork at the CiscoSystem branch office in Berlin. You have been provided with the subnet mask of 255.255.255.224. You want to assign IP addresses to hosts on the subnet. Which of the following IP addresses would you use? (Choose three.)
A. 16.23.118.63
B. 87.45.16.159
C. 92.11.178.93
D. 134.178.18.56
E. 192.168.16.87
F. 217.168.166.192

đề bài này cho subnet mask /27. hỏi các địa chỉ dưới địa chỉ nào hợp lệ. Ở đây ta phải kiểm tra một địa chỉ IP là subnet number hay địa chỉ broadcast. Cách làm như sau:

với subnet là /27. suy ra trong một subnet sẽ có 32 host. Như vậy số host trong một subnet sẽ tăng dần và subnet number phải chia hết cho 32 và dĩ nhiên địa chỉ broadcast + 1 cũng phải chia hết cho 32.

Như vậy các bạn chỉ cần tìm ra số host/subnet; sau đó kiểm tra xem địa chỉ có chia hết cho số host hay địa chỉ +1 có chia hết cho số host không. Nếu có thì địa chỉ đó là không hợp lệ.


Ví dụ trên: đáp án A: octet cuối là 63. rõ ràng 63 không chia hết cho 32 nhưng 63 + 1=64 chia hết cho 32. Do đó 63 là địa chỉ broadcast nên sẽ không hợp lệ

Đáp án B: 159 + 1 =160 chia hết cho 32 nên không hợp lệ
Đáp án F: 192 chia hết cho 32 nên không hợp lệ

vậy đáp án là C; D; E

Một ví dụ khác: người ta thường cho một sơ đồ sau đó hỏi xem địa chỉ nào là hợp lệ cho host.
Q19. You are a network technician at CiscoSystem, Inc. You are installing a new workstation to the CiscoSystem network. The relevant network segment is shown in the following exhibit:
What should be the IP address of the host?
A. 192.168.5.55 B. 192.168.5.47
C. 192.168.5.40 D. 192.168.5.32
E. 192.168.5.14

Ví dụ Q19 Homework-07_IPaddessing-iPMAC
việc tính toán hết sức đơn giản. các bạn biết là địa chỉ host phải cùng dải với default gateway (địa chỉ cổng của router). Các bạn chỉ cần xác định xem các địa chỉ đã cho địa chỉ nào nằm cùng subnet với default gateway.

Ở đây người ta cho default gateway có địa chỉ là 192.168.5.33/28
Các bạn tính ra địa chỉ IP đầu tiên dùng được; địa chỉ IP cuối cùng dùng được và so sánh đáp án.

Cách làm khác: /28 nên số host/subnet là 16 (kể cả hai địa chỉ kô dùng được)
Subnet number: là bội số của 16 mà gần địa chỉ đã cho nhất. Ví dụ: bội số 16 gần 33 nhất là 32 nên địa chỉ subnet number là 192.168.5.32; địa chỉ broadcast sẽ là 192.168.5.47.

Khi đó dễ dàng xác định được địa chỉ đầu tiên dùng được là 192.168.5.33
địa chỉ cuối cùng dùng được là 192.168.5.46

so sánh các địa chỉ đã cho: đáp án là C

chính xác, bác nào sửa được thì sửa hộ người ta.

Các bạn cần nhớ:
-địa chỉ subnet number: tất cả bit host =1
-địa chỉ đầu tiên sử dụng được: tất cả bit host đều =0 trừ bit cuối cùng =1 (hay chính bằng địa chỉ subnet number +1 )
-địa chỉ broadcast : tất cả các bit phần host =1
-địa chỉ cuối cùng sử dụng được: tất cả các bit host =1 trừ bit cuối cùng =0 (hay chính bằng địa chỉ broadcast -1)

đây, chỗ này bác xem lại sửa hộ cái