Giúp các bạn có một cái nhìn chính xác về IPv4 Tìm hiểu những khái niệm cơ bạn và một số thuật ngữ về IP Giao thức liên mạng Định dạng gói IP IP tĩnh và động cách quản lí địa chỉ IP ở các cấp độ mạng Dùng chung IP trên internet Cấu trúc địa chỉ IPv4 Phân lớp địa chỉ IPv4 Khuôn dạng địa chỉ IP Một số địa chỉ IP đặc biệt Địa chỉ IP lớp A Địa chỉ IP lớp C Hạn chế của IPv4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - - BÀI TẬP LỚN Mạng máy tính Đề tài: Nghiên cứu lí thuyết IPv4 GVHD: Bùi Hải Phong NHĨM : Nguyễn Hồng Huệ (Nhóm trưởng) Phùng Xuân Nghĩa Phạm Đức Trọng Nguyễn Đức Long Hà Nội, 12/2021 Mục lục Lời nói đầu Công nghệ thông tin ngày phát triển, kèm theo đó hàng loạt hệ thống, phần mềm hữu ích Trong đó, Internet chiếm giữ vai trò hết sức quan trọng Thông qua Internet, có thể trao đổi, chia sẻ, truy xuất tìm kiếm thơng tin cần thiết Internet tác động sâu sắc vào xã hội, sống chúng ta, phương tiện cần thiết điện thoại hay ti vi , ở mức độ bao quát Chỉ với máy tính kết nối Internet, có thể vào giới có tầm nhìn rộng có thể làm nhiều thứ như: trao đổi, viết thư, đọc báo, xem tin, giải trí, tra cứu… Internet cịn gọi Net - mạng máy tính lớn giới, xác mạng mạng, tức bao gồm nhiều mạng máy tính nối lại với Một số mạng máy tính bao gồm máy tính trung tâm (cịn gọi máy chủ hay máy phục vụ) nhiều máy khác (còn gọi máy khách hàng hay trạm làm việc) nối vào nó Một kết nối vào Internet, máy tính số hàng chục triệu thành viên mạng khổng lồ Với số lượng máy tính khổng lồ thế, để có thể kết nối trao đổi với mà không bị xung đột hay thất lạc thơng tin phải có hệ thống quản lí chế quản lí thích hợp, đồng thời máy phải có định danh để phân biệt Để giải vấn đề này, Trung tâm thông tin mạng - Network Information Center (NIC) thành lập Trung tâm chủ trì quy hoạch phân phối, quản lí địa mạng (Net ID) số hiệu mạng (ASN) ở cấp quốc gia, quản lí tên miền cấp quốc gia Cịn địa máy chủ mạng đó (Host ID) tổ chức Internet quốc gia tự phân phối Từ đây, Trung tâm Internet quốc gia phân chia thành mạng khác Từ mạng con, máy tính trạm định danh để phân biệt gọi địa IP (International Protocol ) địa cho máy tính kết nối vào mạng IPv4 - công bố bởi IETF (Internet Engineering Task Force - Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet) phiên RFC 791 (Request for Comments - Đề nghị duyệt thảo bình luận liên quan đến giao thức mạng - tháng năm 1981) - phiên thứ tư trình phát triển giao thức Internet Đây phiên IP sử dụng rộng rãi IPv4 với IPv6 (giao thức Internet phiên 6) nòng cốt giao tiếp Internet Hiện tại, IPv4 giao thức triển khai rộng rãi giao thức lớp internet IPv4 giao thức hướng liệu, sử dụng cho hệ thống chuyển mạch gói (tương tự chuẩn mạng Ethernet) Đây giao thức truyền liêu hoạt động dựa nguyên tắc tốt có thể, đó, nó không quan tâm đến thứ tự truyền gói tin không đảm bảo gói tin đến đích hay việc gây tình trạng lặp gói tin ở đích đến Việc xử lý vấn đề dành cho lớp chồng giao thức TCP/IP Với hướng dẫn, động viên tận tình thầy Bùi Hải Phong, chúng em hiểu rõ về địa chỉ IPv4 hoàn thành báo cáo tập lớn Do chưa có nhiều kinh nghiệm nghiên cứu, thực hành nên chúng em không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận thơng cảm góp ý thầy để đề tài chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: Khái niệm và một số thuật ngữ về IP Giao thức liên mạng IP (International Protocol) Địa IP (Giao thức toàn cầu) địa đơn mà thiết bị điện tử sử dụng để nhận diện liên lạc với mạng máy tính cách sử dụng tiêu chuẩn giao thức tồn cầu IP (Internet Protocol) Giao thức IP giao thức cho hệ thống mở tiếng giới Giao IP với giao thức TCP (Transmission Control Protocol - Giao thức điều khiển truyền tải) trở thành trái tim giao thức Internet Chúng có thể sử dụng để giao tiếp qua liên mạng thích hợp cho giao tiếp mạng cục (LAN) TCP/IP hoạt động ở tầng tầng mơ hình OSI (Open System Interconnection Mơ hình kết nối hệ thống mở) Một cách đơn giản hơn: IP địa máy tính tham gia vào mạng nhằm giúp cho máy tính có thể chuyển thơng tin cho cách xác, tránh thất lạc Có thể coi địa IP mạng máy tính giống địa nhà để nhân viên bưu điện có thể đưa thư cho chứ người khác Bất kỳ thiết bị mạng – bao gồm định tuyến (router), chuyển mạch mạng (switch), máy vi tính, máy chủ, máy in, máy fax… qua Internet có địa riêng, địa phạm vi mạng cụ thể Định dạng gói tin IP (IP Packet Format) Version 32 IHL Type of service Identification Total length Flags Fragment offset Protocol Header checksum Source address Destination address Optioms (+ Padding) Data (variable) Time to live Ý nghĩa trường: - Version (Phiên bản): Xác định phiên giao thức - sử dụng IP Header Length (Chiều dài phần tiêu đề): Xác định chiều dài phần tiêu đề gói tin, tính đơn vị từ – 32 bits (32 – bit word) Type-of-Service (Kiểu dịch vụ): Đặc tả mức độ - quan trọng mà giao thức phía muốn xử lý gói tin Total Length (Tổng chiều dài gói tin): Đặc tả chiều dài, tính byte, gói tin IP, bao gồm phần liệu - tiêu đề Identification (Số nhận dạng ): Số nguyên nhận dạng gói tin liệu hành Trường sử dụng để ráp lại phân đoạn gói tin - Flags (Cờ hiệu): Gồm bít, bit có trọng số nhỏ để xác định gói tin có bị phânđọan hay không Bit thứ xác định có phải phân đoạn cuối gói tin hay không - Bit có trọng số lớn chưa sử dụng Fragment Offset (Vị trí phân đọan): Biểu thị vị trí phân đoạn liệu so với vị trí bắt đầu gói liệu - gốc, nó cho phép máy nhận xây dựng lại gói tin ban đầu Time-to-Live (Thời gian sống gói tin): Lưu giữ đếm thời gian, giá trị giảm dần đến nó có giá trị gói tin bị xóa Điều giúp ngăn ngừa tình trạng gói tin truyền lịng vịng khơng đến - đích Protocol (Giao thức): Biểu giao thức ở tầng - nhận gói tin nó giao thức IP xử lý Header Checksum (Tổng kiểm tra lỗi tiêu đề): kiểm tra - tính tồn vẹn phần tiêu đề Source Addres : Địa máy gửi gói tin Destination Address: Địa máy nhận gói tin Options: Tùy chọn cho phép để hỗ trợ số vấn đề, chẳng hạn vấn đề bảo mật - Data: Chứa liệu tầng gởi xuống cần truyền IP tĩnh IP động Thuật ngữ IP tĩnh nói đến địa IP cố định dành riêng cho người, nhóm người sử dụng mà thiết bị kết nối đến Internet họ luôn đặt địa IP cố định Thông thường IP tĩnh cấp cho máy chủ (máy chủ web, mail…) để nhiều người có thể truy cập mà không làm gián đoạn trình đó Trái lại với IP tĩnh IP động: Nếu không sử dụng dịch vụ đặc biệt cần dùng IP tĩnh, khách hàng thông thường nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP - Internet Service Provider) gán cho IP khác sau lần kết nối phiên kết nối đổi thành IP khác Hành động cấp IP động ISP nhằm tiết kiệm nguồn địa IP cạn kiệt Khi máy tính khơng kết nối vào mạng Internet nhà cung cấp sử dụng IP đó để cấp cho người sử dụng khác Quản lí địa chỉ IP ở các cấp độ mạng Do số máy tham gia kết nối mạng lớn, nên địa IP cần quản lý cách hợp lý nhằm tránh xảy xung đột đồng thời có hai địa IP giống cấp mạng máy tính • Ở cấp mạng toàn cầu (Internet), tổ chức đứng quản lý cấp phát dải IP cho nhà cung cấp dịch vụ kết nối Internet (NIC, ISP) dải IP để cung cấp cho khách hàng • Ở cấp mạng nhỏ (WAN – Wide Area Network), người quản trị mạng cung cấp đến lớp cho mạng nhỏ thông qua máy chủ DHCP (Dynamic Host Configuration • Protocol - Giao thức cấu hình Host động) Ở mạng nhỏ (LAN) việc quản lý địa IP nội thường modem ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Đường truyền số tốc độ cao không đồng bộ) (có DHCP) gán địa IP cho máy tính (khi thiết đặt chế độ tự động hệ điều hành) người sử dụng tự thiết đặt Dùng chung IP Internet Do địa IP phiên IPv4 trở nên không đủ cung cấp cho tất người đăng ký kết nối vào Internet, nên nhiều máy tính phải dùng chung địa IP ở cấp độ mạng toàn cầu, tức dùng đường truyền tới nhà cung cấp dịch vụ Internet, dùng chung IP làm đại diện kết nối với mạng Internet toàn cầu Khi máy tính dùng chung IP, gói tin vận chuyển đến định tuyến cho nó máy tính người sử dụng với máy chủ cung cấp dịch vụ (ở xa) đảm bảo xác (khơng lẫn sang máy khác dùng chung IP) thông qua máy chủ nội (ở gần) định tuyến (router) Ở mức độ sử dụng gia đình, modem ADSL ngày tích hợp sẵn định tuyến cho phép nhiều máy tính kết nối Internet dùng chung IP làm đại diện Các phương thức kết nối vào Internet modem quay số (dial-up) trước không tích hợp router Việc chia sẻ kết nối Internet thường phải thơng qua máy tính đầu tiên, máy tính sau kết nối qua router, switch, hub bo mạch mạng máy tính đó CHƯƠNG 2: Cấu trúc phân lớp địa chỉ IPv4 IPv4 (Internet Protocol version 4) giao thức internet phiên 4, phiêm thứ trình phát triển giao thức internet (IP) Đây phiên IP sử dụng rộng rãi Giao thức công bố bởi IETF phiên bản RFC 791 (tháng năm 1981), thay cho phiên bản RFC 760 (công bố vào tháng năm 1980) Giao thức chuẩn hóa quốc phòng Mỹ phiên bản MIL-STD-1777 Cấu trúc địa chỉ IPv4 Địa IP chia thành phần: network (phần mạng) host Địa IP theo phiên IPv4 địa có cấu trúc, có độ dài 32bit, chia thành phần (4 Octet – cụm bit), phần tách biệt dấu chấm (.) Mỗi Octet có bit (tương đương byte) đếm từ trái qua phải • Các quy tắc áp dụng đặt địa IP: - Các bit phần mạng không phép đặt đồng thời ( Ví dụ: Khơng hợp lệ đặt địa chỉ 0.0.0.1 với phần mạng 0.0.0 phần Host 1) - Sẽ có địa chỉ mạng bit phần Host đồng thời có giá trị (Ví dụ : Địa chỉ 192.168.1.1 gán cho Host thay giá trị vào 192.168.1.0 thành địa chỉ mạng khơng thể gán cho Host) - Sẽ có địa chỉ Broadcast cho mạng bit phần Host đồng thời ( Ví dụ: Mạng 192.168.1.0 có địa chỉ 192.168.1.255 địa chỉ Broadcast) Ở dạng thập phân, địa IP định dạng sau: x.y.z.t Trong đó: ≤ x, y, z, t ≤ 255 Trong thực tế, địa IP thường viết dạng rút gọn, nhiên dạng đầy đủ nó viết đủ số Octet Ví dụ: địa IP thường thấy thực tế có thể 192.168.1.2 dạng đầy đủ 192.168.001.00 Ở dạng nhị phân, địa IP biểu diễn dạng bit 1: xyxyxyxy.xyxyxyxy.xyxyxyxy.xyxyxyxy (x y nhận giá trị 1) Địa IP gồm thành thành phần chính: - Class bit: bit nhận dạng lớp: dùng để nhận dạng lớp A, - B, C địa IP Net ID: địa mạng: giá trị để xác định đường mạng Trong số 32 bit dùng địa IP, có số bit dùng để xác định Net ID (xác định đường mạng) giao vận giới hạn phạm vi thông điệp quảng bá - Giảm thời gian sử dụng CPU giảm lưu lượng giao vận quảng bá - Việc phân chia mạng thành subnet cịn giúp giảm kích thước miền quảng bá, miền quảng bá rộng dẫn tới việc lãng phí dải thơng làm cho hiệu xuất mạng bị giảm Phân chia mạng Nguyên tắc chung để thực phân mạng là: - Phần nhận dạng mạng (Net ID) địa mạng ban đầu giữ nguyên - Phần nhận dạng máy tính địa mạng ban đầu chia thành phần: + Phần nhận dạng mạng (Subnet ID) + Phần nhận dạng máy tính mạng (Host ID) Để tạo mạng con, người quản trị mạng tiến hành mượn bit cao phần bit dành cho Host ID gán chúng Subnet ID Để phân mạng con, người ta phải xác định mặt nạ mạng (Subnet Mask) Mặt nạ mạng địa IP mà giá trị bit ở phần nhận dạng mạng (Network ID) phần nhận dạng mạng (Subnet ID) 1, giá trị bit ở phần nhận dạng máy tính (Host ID) V dụ mô tả mặt nạ phân mạng cho mạng ở lớp C: Khi có mặt nạ mạng con, ta có thể xác định địa mạng (Subnetwork Address) mà địa IP tính công thức sau: Subnetwork Address = IP & Subnet Mask 3.1 Mặt nạ mặc định (Default Mask) Mỗi lớp địa mạng có mặt nạ mạng mặc định Mặt nạ mạng mặc định lớp A chiếm bit, lớp B chiếm 16 bit lớp C chiếm 24 bit địa IP Các bit lại dùng để đánh địa thiết bị (Host ID) Nếu không có mặt nạ mạng con, mặt nạ mặc định sử dụng để phân biệt phần xác định mạng phần xác định thiết bị địa IP Sau default mask lớp A, B, C: Class A: 255.0.0.0 Class B: 255.255.0.0 Class C: 255.255.255.0 3.2 Mặt nạ mạng (Subnet Mask) Một Subnet mask tạo từ Default Mask gọi Subnet Mask tùy biến Subnet Mask tùy biến tạo cách thêm vào Default Mask bit có giá trị mượn từ Host ID Ví dụ : Subnet Mask tùy biến lớp A với bit mượn từ phần địa cho Host ID có giá trị sau: 11111111.11110000.00000000.00000000 (dạng thập phân là: 255.240.0.0) Địa chỉ mạng 3.3 Địa mạng địa mạng cho mạng Subnet Mask tùy biến cho phép xác định địa mạng địa IP Khi tạo Subnet Mask tuỳ biến cho mạng con, ta đồng thời có thể xác định số lượng tối đa thiết bị có thể kết nối mạng đó Phương pháp phân chia mạng Có hai chuẩn để thực phân mạng con: - Chuẩn phân lớp hoàn toàn (Classfull standard) - Chuẩn vạch đường liên miền không phân lớp CIDR (Classless Inter – Domain Routing) Thực tế, CIDR đa số nhà sản xuất thiết bị hệ điều hành mạng hỗ trợ chưa hoàn toàn chuẩn hóa 4.1 Phương pháp phân lớp hoàn toàn (Classfull standard) Chuẩn qui định địa IP phân mạng gồm phần : - Phần nhận dạng mạng địa ban đầu (Network ID) - Phần nhận dạng mạng (Subnet ID): Được hình thành từ số bit có trọng số cao (có giá trị 1) phần nhận dạng máy tính (Host ID) địa ban đầu - Và cuối phần nhận dạng máy tính mạng (Host ID) bao gồm bit lại Ví dụ mơ tả cấu trúc địa IP lớp C thực phân mạng con: IP bình thường IP có phân mạng Số lượng bit thuộc phần nhận dạng mạng (Subnet ID) xác định số lượng mạng Giả sử phần nhận dạng mạng chiếm bit Như vậy, mặt lý thuyết ta có thể phân thành 24 =16 mạng Tuy nhiên phần nhận dạng mạng gồm toàn bit bit không dùng để đánh địa cho mạng nó trùng với địa mạng địa quảng bá mạng ban đầu Ví dụ: Cho địa mạng lớp C: 192.168.1.0 với mặt nạ mạng mặc định 255.255.255.0 Xét trường hợp phân mạng cho mạng sử dụng bit để làm phần nhận dạng mạng Mặt nạ mạng trường hợp 255.255.255.192 Khi đó ta có địa mạng sau: Địa chỉ IP IP dạng thập phân IP dạng nhị phân Mạng đầu ban 192.168.1.0 1100 0000 Mạng 192.168.1.0 1100 0000 101 100 000 000 000 000 101 100 000 000 000 000 Mạng Mạng Mạng con 192.168.1.64 192.168.1.128 192.168.1.192 1100 0000 101 100 001 000 010 000 1100 0000 101 100 000 000 100 000 1100 0000 101 100 000 000 110 000 Ta nhận thấy rằng: - Địa mạng thứ 192.168.1.0 trùng với địa mạng ban đầu - Địa mạng thứ tư 192.168.1.192 có địa quảng bá trùng với địa quảng bá mạng ban đầu Chính mà hai địa (có phần nhận dạng mạng toàn bit toàn bit 1) không dùng để đánh địa cho mạng Nói tóm lại, với n bit làm phần nhận dạng mạng ta có thể phân 2n – mạng mà Do đó, để phân mạng con, phải lấy n = Mỗi mạng có địa quảng bá Đó địa mà bit ở phần nhận dạng máy tính có giá trị Ví dụ: Địa chỉ IP Mạng IP dạng thập phân 192.168.1.64 Địa 192.168.1.127 quảng bá Mạng 192.168.1.128 Địa 192.168.1.191 quảng bá IP dạng nhị phân 1100 0000 101 100 001 000 010 000 1100 0000 101 100 001 000 01 11 111 1100 0000 101 100 000 000 100 000 1100 0000 101 100 000 000 10 11 111 Như quy trình phân mạng có thể tóm tắt sau: - Xác định số lượng mạng cần phân, giả sử N Biểu diễn (N + 1) thành số nhị phân Số lượng bit cần thiết để biểu diễn (N + 1) số lượng bit cần nhận dạng cho phần nhận dạng mạng Ví dụ: N = Biểu diễn (6 + 1) dạng nhị phân 111 - Vậy cần dùng bits để làm phần nhận dạng mạng Tạo mặt nạ mạng Liệt kê tất địa mạng có thể, trừ địa mà - phần nhận dạng mạng toàn bits Chọn N địa mạng từ danh sách mạng liệt kê Phương pháp Vạch đường liên miền không phân 4.2 lớp CIDR (Classless Inter – Domain Routing) CIDR sơ đồ đánh địa cho mạng Internet hiệu nhiều so với sơ đồ đánh địa cũ theo kiểu phân lớp A, B C CIDR đời để giải vấn đề bưc xúc mạng Internet: - Thiếu địa IP - Vượt khả chứa đựng bảng chọn đường 4.2.1 Vấn đề 1: Thiếu địa chỉ IP Với sơ đồ đánh địa truyền thống, địa phân thành lớp A, B C Mỗi địa có phần: - Phần nhận dạng mạng Phần nhận dạng máy tính Khi đó số lượng mạng số máy tính tối đa mạng thống kê bảng sau: Lớp mạng A B C Số lượng mạng 126 65.000 Hơn triệu Số máy tính tối đa mạng 16.777.214 65.534 254 Vì địa mạng Internet thường gán theo kích thước dẫn đến tình trạng lãng phí Trường hợp cần 100 địa chỉ, cấp địa lớp C cịn 154 địa khơng sử dụng Điều dẫn đến tình trạng thiếu địa IP cho mạng Internet Theo thống kê, có khoảng 3% số địa cấp phát sử dụng đến Chính sơ đồ đánh địa CIDR đời để khắc phục tình trạng 4.2.2 Vấn đề 2: Vượt quá khả chứa đựng các bảng chọn đường Khi số lượng mạng mạng Internet tăng đồng nghĩa với việc tăng số lượng router mạng Trong năm gần đây, người ta dự đoán router đường trục mạng Internet nhanh chóng tiến đến mức ngưỡng tối đa số lượng router mà nó có thể chấp nhận Thậm chí với cơng nghệ đại dùng để sản xuất router mặt lý thuyết kích thước tối đa bảng chọn đường đến 60.000 mục từ (đường đi) Nếu không có cải tiến router đường trục đạt đến số mở rộng mạng Internet Để giải hai vấn đề trên, cộng đồng Internet đưa giải pháp: - Sửa đổi lại cấu trúc cấp phát địa chỉ IP CIDR sử dụng để thay cho sơ đồ cấp phát cũ với việc quy định lớp A, B C Thay phần nhận dạng mạng giới hạn với 8, 16 24 bits, CIDR sử dụng phần nhận dạng mạng có tính tổng qt từ 13 đến 27 bits Chính khối địa có thể gán cho mạng nhỏ với 32 máy tính đến mạng lớn 500.000 máy tính Điều đáp ứng gần yêu cầu đánh địa - tổ chức khác Kết hợp việc chọn đường có cấu trúc để giảm tối đa số lượng các mục từ bảng chọn đường Sơ đồ đánh địa theo theo CIDR cho phép kết hợp đường đi, ở đó mục từ bảng chọn đường ở mức cao có thể đại diện cho nhiều router ở mức thấp bảng chọn đường tổng thể Sơ đồ giống hệ thống mạng điện thoại ở đó mạng thiết lập theo kiến trúc phân cấp Một router ở mức cao (quốc gia), quan tâm đến mã quốc gia số điện thoại, sau đó nó vạch đường cho gọi đến router đường trục phụ trách mạng quốc gia tương ứng với mã quốc gia đó Router nhận gọi nhìn vào phần đầu số điện thoại, mã tỉnh, để vạch đường cho gọi đến mạng tương ứng với mã tỉnh đó, cứ Trong sơ đồ này, router đường trục lưu giữ thông tin mã quốc gia cho mục từ bảng chọn đường mình, mục từ đại diện cho số khổng lồ số điện thoại riêng lẽ chứ số điện thoại cụ thể Thông thường, khối địa lớn cấp cho nhà cung cấp dịch vụ Internet (IPInternet Service Providers) lớn, sau đó họ lại cấp lại phần khối địa họ cho khách hàng Hiện tại, mạng Internet sử dụng hai sơ đồ cấp phát địa Classfull standard CIDR Hầu hết router hỗ trợ CIDR nhà quản lý Internet khuyến khích người dùng cài đặt sơ đồ đánh địa CIDR Các ví dụ liên quan đến phân chia mạng Ví dụ 1: Cho địa IP 139.12.20.0 với Subnet Mask 255.255.240.0 (có thể viết là: 139.12.20.0/255.255.240.0 139.12.20.0/20 – ở số 20 có nghĩa 20 bit dùng cho Net ID) Hãy chia thành mạng Tính số Host mạng Xác định giới hạn Subnet địa quảng bá (Broadcast Address)? Bước 1: Tính địa chỉ mạng Đổi địa IP Subnet mask sang dạng nhị phân thực phép AND Địa IP Subnet Mask 139.12.20 10001011.00001100.00010100 00000000 255.255.24 11111111.11111111.11110000 00000000 0.0 Network 139.12.16 10001011.00001100.00010000 Address 00000000 Bước 2: Tính Subnet Mask Gọi số bit Subnet ID n Để chia thành mạng phải thỏa mãn điều kiện: 2n ≥ (n nhận giá trị nhỏ nguyên dương) n = Số bit Subnet Mask = 20 + = 23 Vậy Subnet Mask mới: 11111111.11111111.11111110.00000000 = 255.255.127.0 Số Host mạng = 232 – 23 – = 510 Host Bước 3: Tính giới hạn Subnet Min Subnet 1: 10001011.00001100.00010010.00000000 = 139.12.18.0 địa nhận dạng mạng Max subnet 1: 10001011.00001100.00010011.11111111 = 139.19.255 địa quảng bá Do đó, để phân chia địa IP cho Host mạng, ta sử dụng từ 139.12.18.1 đến 139.12.19.254 Tương tự, ta có thể tính cho Subnet cịn lại cách thay đổi giá trị vào bit gạch chân (lưu ý: không thay tất bit hay tất 1) Ví dụ 2: Cho địa IP: 10.6.24.20/20 Xác định NetID (địa mạng), Broadcast (địa quảng bá), địa đầu cuối cùng? Bước 1: Đổi dạng nhị phân: IP: 00001010.00000110.00011000.00010100 10.6.24.20 Subnet Mask: 255.255.240.0 11111111.11111111.11110000.00000000 Bước 2: Thực phép AND dãy số với ta NetID: NetID : 10.6.16.0 00001010.00000110.00010000.00000000 Bước 3: Tìm Broadcast cách đổi bit thành bit từ phía sau phần host cịn lại: Broadcast: 00001010.00000110.00011111.11111111 = 10.6.31.255 Bước 4: Tìm địa có giá trị cách thay bit cuối NetID thành bit 1: 00001010.00000110.00010000.00000001 = 10.6.16.1 Bước 5: Tìm địa có giá trị cuối cách thay tất bit từ sau phần host lại thành bit 1, bit cuối giữ nguyên bit 00001010.00000110.00011111.11111110 = 10.6.31.254 Ví dụ 3: Cho địa IP host: 172.29.32.30/20 Hãy cho biết: - Mạng chứa host đó có chia mạng hay khơng? Nếu có có mạng con? Và host mạng con? Host nằm mạng có địa gì? Địa broadcast dùng cho mạng đó? Liệt kê danh sách địa host nằm chung mạng - với host Bước 1: Xác định lớp địa host, từ xác định mặt nạ mặc định lớp Sau so sánh với mặt nạ host: Nếu khác kết luận có chia mạng con, ngược lại khơng chia mạng Host cho thuộc lớp B, Subnet Mask tương đương 20 bit đầu 11111111.11111111.11110000.00000000 = 255.255.240.0 (khác với Subnet Mask mặc định lớp B 255.255.0.0) host nằm mạng có chia mạng Bước 2: Gọi x số bit khác Subnet Mask Host Subnet Mask lớp (x số bit làm SubnetID) Vậy số mạng : 2x – Xác định y số bit làm Host ID : y = số bit Subnet Mask lớp – x Số Host mạng y – host Subnet Mask lớp B: 255.255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000 Subnet Mask host : 255.255.240.0 11111111.11111111.11110000.00000000 Số bit dùng làm subnet_id bit Số bit dùng làm host_id (16 – 4) = 12 bit Số mạng tương tự 24 – = 14 = Số host mạng 212 – = 4094 Bước 3: Duyệt mặt nạ mạng địa IP theo byte tương ứng, từ trái qua phải - Byte Subnet Mask mang giá trị 255 ghi lại (giữ - nguyên) byte tương ứng địa IP Byte Subnet Mask ghi lại byte tương ứng - địa IP Byte Subnet Mask khác 255 để trống byte tương ứng địa IP gọi byte số khó chịu Tìm số sở = 256 – số khó chịu Tìm bội số lớn số sở thỏa mãn điều kiện bội số bé số tương ứng (nằm octet với số khó chịu) địa IP ghi lại số IP: 172 29 32 30 Subnet Mask: 255.255.240 172.29._ Số khó chịu = 240 Số sở = 256 – 240 = 16 Bội số lớn 16 ≤ 32 32 Địa đường mạng cần tìm 172.29.32.0 Bước 4: Duyệt mặt nạ mạng địa IP theo byte tương ứng, từ trái qua phải - Byte Subnet Mask mang giá trị 255 ghi lại byte - tương ứng địa IP Byte subnet mask ghi vào byte tương ứng địa IP 255 - Nếu byte Subnet Mask có giá trị khác 255 để trống byte tương ứng địa IP gọi byte số khó chịu Tìm số sở = 256 – số khó chịu Tìm bội số nhỏ số sở thỏa mãn điều kiện lớn số tương ứng địa IP, đem số trừ kết IP: 172 29 32 30 Subnet Mask: 255.255.240 172.29._ 255 Số khó chịu = 240 Số sở = 256 – 240 = 16 Bội số nhỏ 16 > 32 48; 48 – =47 Địa broadcast cần tìm 172.29.47.255 Bước 5: Các địa host hợp lệ đặt cho host nằm chung mạng với host là: địa sau địa mạng trước địa broadcast Danh sách địa host nằm chung mạng với host nằm khoảng từ: 172.29.32.1 đến 172.29.47.254 Chương 4: Tổng kết Ipv4 Địa Ipv4: - Luồng liệu không định dạng Sự phân mảnh thực Router Host(gửi gói tin) - đường gói tin Header có phần tùy chọn - Có Checksum Header Có địa chỉ Broadcast Các thành viên mạng cục quản lý IGMP Xác định địa chỉ Gateway mặc định IGMP Router Discovery Ánh xạ tên Host thành địa chỉ IPv4 việc sử dụng mẫu tin A chứa tài nguyên địa chỉ Host DNS Tài liệu tham khảo [1] ThS Bùi Hải Phong & ThS Nguyễn Huy Thịnh (2020), Bài giảng Mạng máy tính, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội [2] ThS Ngô Bá Hùng & KS Phạm Thế Phi (2005), Giáo trình Mạng máy tính, Trường Đại Học Cần Thơ [3] ThS Nguyễn Tấn Khơi (2004), Giáo trình mơn học Mạng máy tính, Trường Đại học bách khoa Đà Nẵng ... phiên IP sử dụng rộng rãi IPv4 với IPv6 (giao thức Internet phiên 6) nòng cốt giao tiếp Internet Hiện tại, IPv4 giao thức triển khai rộng rãi giao thức lớp internet IPv4 giao thức hướng liệu,... tận tình thầy Bùi Hải Phong, chúng em hiểu rõ về địa chỉ IPv4 hoàn thành báo cáo tập lớn Do chưa có nhiều kinh nghiệm nghiên cứu, thực hành nên chúng em không tránh khỏi thiếu sót Chúng... 191.254.255.254 192.1.1.1 ến 223.255.255.254 Hạn chế Ipv4 Khơng có cách thức bảo mật kèm cấu trúc thiết kế địa IPv4: Phương tiện hỗ trợ mã hóa liệu khơng tích hợp IPv4 Do đó, lưu lượng trùn tải Host khơng