Subnet Mask là gì? Cách thức hoạt động và vai trò của subnet 

Subnet Mask là gì? Cách tính Subnet Mask đơn giản nhất? Bạn đọc có thể tìm thấy lời giải đáp đã được tổng hợp trong bài viết ngay sau đây của Việt Tuấn. Hãy cùng tham khảo!

1. 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. Subnet hỗ trợ chia mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn, được gọi là các subnet, để quản lý tài nguyên mạng hiệu quả hơn.

1.1. Subnet là gì?

Subnet (hay còn gọi là mạng con) là một phần của một mạng lớn được chia nhỏ để quản lý tài nguyên mạng hiệu quả hơn. Một subnet được định nghĩa bởi một địa chỉ IP mạng và một Subnet Mask. Các thiết bị trong cùng một subnet có thể giao tiếp với nhau trực tiếp mà không cần thông qua một router.

Ví dụ đơn giản: đồng nghĩa với việc hệ thống mạng này có thể chia thành 256 subnet, mỗi subnet có thể chứa 254 địa chỉ IP có thể sử dụng.

Tìm hiểu thêm Broadcast: DHCP là gì? Tìm hiểu các kiến thức về giao thức DHCP

2. Cách xác định địa chỉ Subnet Mask của các thiết bị trong mạng

Địa chỉ IP 32bit xác định một thiết bị duy nhất trên mạng IP. Subnet mask chia 32 bit nhị phân thành các phần host và network nhưng cũng có thể chia thành bốn bộ 8-bit octet.

Hệ nhị phân tương đối phức tạp, khi chuyển đổi từng octet sẽ cần biểu thị bằng dấu chấm thập phân, ví dụ: 172.16.254.1. Phạm vi giá trị trong hệ thập phân được xác định từ 0 đến 255 tương ứng với 00000000 đến 11111111 trong hệ nhị phân.

3. Lớp địa chỉ IP và Subnet Mask

Địa chỉ IP được chia thành 5 lớp chính: lớp A, B, C, D và E. Mỗi lớp có phạm vi địa chỉ IP khác nhau, tương ứng với độ dài Subnet Mask khác nhau.

• Lớp A: địa chỉ IP bắt đầu từ 1.0.0.0 đến 126.0.0.0. Subnet mask của lớp A là 255.0.0.0, có nghĩa là 8 bit đầu tiên của địa chỉ IP được dành cho phần mạng và 24 bit còn lại được dành cho phần host.
• Lớp B: địa chỉ IP bắt đầu từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0. Subnet mask của lớp B là 255.255.0.0, có nghĩa là 16 bit đầu tiên của địa chỉ IP được dành cho phần mạng và 16 bit còn lại được dành cho phần host.
• Lớp C: địa chỉ IP bắt đầu từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0. Subnet mask của lớp C là 255.255.255.0, có nghĩa là 24 bit đầu tiên của địa chỉ IP được dành cho phần mạng và 8 bit còn lại được dành cho phần host.
• Lớp D: địa chỉ IP bắt đầu từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255. Lớp D được sử dụng cho địa chỉ multicast và không được sử dụng cho mục đích định tuyến.
• Lớp E: địa chỉ IP bắt đầu từ 240.0.0.0 đến 255.255.255.255. Lớp E được sử dụng cho các mục đích thử nghiệm và nghiên cứu.

Độ dài của Subnet Mask sẽ phụ thuộc vào kích thước của mạng con và số lượng các thiết bị kết nối đến nó. Subnet mask có thể có độ dài bất kỳ, tuy nhiên, trong các mạng LAN thông thường, độ dài Subnet Mask thường là 24 bit (lớp C), 16 bit (lớp B) hoặc 8 bit (lớp A).

Ví dụ, nếu bạn có một mạng LAN với địa chỉ IP là 192.168.1.0 và Subnet Mask là 255.255.255.0, thì bạn đang sử dụng lớp C và độ dài Subnet Mask là 24 bit. Điều này có nghĩa là 24 bit đầu tiên của địa chỉ IP được sử dụng để định danh phần mạng và 8 bit cuối cùng được sử dụng để định danh phần host. 

Trong trường hợp này, có thể có tối đa 254 thiết bị được kết nối đến mạng LAN, bởi vì địa chỉ mạng (192.168.1.0) và địa chỉ broadcast (192.168.1.255) không được sử dụng cho các thiết bị. 

Nếu bạn có một mạng LAN lớn hơn, với nhiều hơn 254 thiết bị được kết nối, bạn có thể sử dụng một Subnet Mask với độ dài lớn hơn, ví dụ như 255.255.0.0 (lớp B) hoặc 255.0.0.0 (lớp A), để tạo ra nhiều mạng con và giới hạn số lượng thiết bị trong mỗi mạng con.

Xem thêm: Địa chỉ MAC là gì? Cách thức hoạt động, ứng dụng của MAC

4. Cách thức hoạt động của Subnet Mask

Subnetting là khái niệm kỹ thuật chia một mạng vật lý thành nhiều subnetwork hoặc subnet. Subnet mask giúp chia mạng thành các phân đoạn nhỏ hơn để quản lý tài nguyên mạng hiệu quả hơn, tăng tính bảo mật và giảm tải cho router. 

5. Cách để phân chia Subnet Mask

Bạn đọc có thể tham khảo cách chia Subnet Mask bao gồm các bước sau:

Cể tính toán Subnet Mask, bạn cần làm theo các bước sau:

Bước 1. Xác định lớp địa chỉ IP:

• Lớp A: địa chỉ IP bắt đầu từ 1.0.0.0 đến 127.255.255.255
• Lớp B: địa chỉ IP bắt đầu từ 128.0.0.0 đến 191.255.255.255
• Lớp C: địa chỉ IP bắt đầu từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.255
• Lớp D: địa chỉ IP bắt đầu từ 224.0.0.0 đến 239.255.255.255 (được sử dụng cho multicast)
• Lớp E: địa chỉ IP bắt đầu từ 240.0.0.0 đến 255.255.255.255 (không được sử dụng)

Trước khi tính Subnet, bạn cần thực hiện chuyển đổi các IP sang hệ nhị phân. Dưới đây là hình ảnh minh họa.

Bước 2: Tính toán số lượng subnet và số lượng địa chỉ IP có thể có cho mỗi subnet:

• Số lượng subnet có thể tính bằng cách sử dụng công thức 2^n (n là số lượng bit mạng), ví dụ: 2^3 = 8 subnet.
• Số lượng địa chỉ IP có thể có cho mỗi subnet có thể được tính bằng công thức 2^m - 2 (m là số lượng bit mượn), ví dụ: 2^5 - 2 = 30 địa chỉ IP.

Bước 3: Tính địa chỉ Subnet: Bạn cần thực hiện thao tác AND theo bit (1 + 1 = 1, 1 + 0 hoặc 0 + 1 = 0, 0 + 0 = 0) trên địa chỉ IP host và Subnet Mask.

Bước 4: Xác định phạm vi của host: Địa chỉ IP Class C có 8 bit tất cả bao gồm 5 bit xác định các subnet, 3 bit được sử dụng để xác định các host trong một subnet. Host đầu tiên trong một subnet được xác định bởi các số 0 và 1. Host cuối cùng được xác định bởi các số 1 và 0, còn các broadcast được xác định bởi các số 1.

Bước 5: Tính tổng số subnet, host trên mỗi Subnet Mask: 

6. Subnet mask calculator là gì?

Bên cạnh việc tính toán Subnet Mask bằng tay, người dùng cũng có thể sử dụng Subnet Mask Calculator - Một ứng dụng rất hữu ích cho những người làm việc trong lĩnh vực mạng, giúp họ tính toán một cách dễ dàng và chính xác. Dưới đây là các loại Subnet mask calculator phổ biến nhất:

• Subnet Calculator: là công cụ tính toán Subnet Mask dựa trên địa chỉ IP và số lượng bit mạng, cho phép người dùng theo dõi các thông tin chi tiết về mạng và các subnet có thể tạo ra.
• CIDR Calculator: là công cụ tính toán Subnet Mask dựa trên địa chỉ IP và số lượng bit mạng trong dạng CIDR (Classless Inter-Domain Routing), cho phép người dùng xem các thông tin chi tiết về mạng và các subnet có thể tạo ra.
• IP Subnetting Calculator: là công cụ tính toán Subnet Mask và các thông số khác liên quan đến mạng, bao gồm địa chỉ mạng, địa chỉ broadcast, địa chỉ gateway và các thiết bị kết nối đến mạng.
• VLSM Calculator: là công cụ tính toán Subnet Mask dựa trên phương pháp VLSM (Variable Length Subnet Masking), cho phép người dùng tạo các subnet với kích thước khác nhau để tối ưu hóa việc sử dụng địa chỉ IP.
• IPv6 Subnet Calculator: là công cụ tính toán Subnet Mask cho địa chỉ IPv6, cho phép người dùng tạo các subnet IPv6 và theo dõi thông tin chi tiết về mạng.

7. Tổng hợp

Trên đây là toàn bộ thông tin mà bạn cần để hiểu rõ Subnet Mask là gì. Có thể nói Subnet Mask là giải pháp thông dụng hiện nay nhằm phân chia một mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn, gọi là subnet, để tăng hiệu suất và bảo mật trong quản lý mạng. Hy vọng qua bài viết này bạn có thêm nhiều kiến thức mới và bổ ích!