Khi xây dựng, quản lý và thiết lập một hệ thống mạng, chắc hẳn bạn đã từng gặp thuật ngữ Subnet Mask. Đây là một thành phần quan trọng vì Subnet Mask đóng vai trò trong quá trình chia sẻ và quản lý tài nguyên mạng, giúp các thiết bị kết nối một cách chính xác và hiệu quả.Trong bài viết này, MONA Host chia sẻ cho bạn thông tin tổng quan chi tiết về Subnet Mask là gì, cách chuỗi số này phân chia cũng như cách cải thiện hiệu suất hoạt động của các hệ thống mạng nhé!
Subnet Mask là gì?
Subnet Mask, hay còn gọi là các mạng con, là một chuỗi 32 bit có vai trò trong việc phân chia địa chỉ IP thành các mạng con nhỏ hơn. Về cơ bản, Subnet Mask là một chuỗi số thập phân được chia bởi dấu chấm, ví dụ: 255.255.255.0. Chức năng chính của subnet mask là xác định đâu là phần mạng (network) và đâu là phần dành cho các thiết bị hoặc máy tính (host) trong một địa chỉ IP.
Subnet Mask hoạt động dựa trên việc phân biệt các bit trong địa chỉ IP. Những bit 1 trong Subnet Mask đại diện cho phần mạng (network), thường nằm ở đầu chuỗi số, trong khi các bit 0 chỉ định phần dành cho thiết bị hoặc host. Từ đó, tạo ra các dãy số nhị phân là 0 và 1 để chia IP thành 2 phần là địa chỉ mạng và địa chỉ host hoặc thiết bị.
Ví dụ, với Subnet Mask 255.255.255.0, ba nhóm số đầu tiên (255.255.255) biểu thị phần mạng, còn nhóm cuối cùng (0) đại diện cho các thiết bị cụ thể trong mạng.
Có thể thấy, đây là nền tảng để thực hiện quá trình chia mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn, hay còn gọi là subnetting, nhằm tối ưu hóa quản lý và sử dụng tài nguyên mạng.
>> Peer to peer là gì?
Subnet Mask Calculator là gì?
Subnet Mask Calculator là một công cụ hữu ích giúp bạn tính toán và xác định thông số subnet-mask dựa trên địa chỉ IP và số lượng subnet mà bạn muốn tạo. Nhờ công cụ này, việc chia nhỏ và quản lý các mạng con trong một mạng lớn trở nên đơn giản hơn, đồng thời cung cấp thông tin chi tiết về địa chỉ mạng và các địa chỉ máy con tương ứng.
Tác dụng của Subnet Mask là gì?
Subnet Mask giúp xác định phạm vi các địa chỉ IP thuộc cùng một mạng con. Nhờ đó, bạn có thể chia nhỏ mạng lớn thành các mạng con, hỗ trợ quản lý mạng hiệu quả hơn, đồng thời tăng cường bảo mật và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.
Ngoài ra, Subnet Mask còn giúp phân biệt địa chỉ mạng và địa chỉ của các thiết bị trong mạng con, đảm bảo quá trình kết nối và trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị trong cùng hệ thống.
>> Các bước thay đổi DNS 1.1.1.1 trên máy tính, điện thoại
Lợi ích của địa chỉ Subnet Mask là gì?
Lợi ích của địa chỉ Subnet Mask không chỉ nằm ở khả năng tổ chức mạng mà còn ở việc nâng cao hiệu suất và bảo mật. Trước hết, Subnet Mask thực hiện phân chia mạng thành các mạng con nhỏ hơn, tạo ra môi trường hoạt động độc lập và bảo vệ thông tin tốt hơn. Nhờ đó, nguy cơ tấn công từ bên ngoài được giảm thiểu đáng kể.
Hơn nữa, việc sử dụng Subnet Mask giúp tối ưu hóa tài nguyên mạng, giảm xung đột trong việc phân bổ địa chỉ IP, đồng thời cải thiện tốc độ xử lý và truyền tải dữ liệu. Cuối cùng, Subnet Mask hỗ trợ mở rộng mạng linh hoạt, phù hợp với nhu cầu phát triển và dễ dàng quản lý khi mạng ngày càng phức tạp.
Subnet Mask hoạt động như thế nào?
Subnet Mask hoạt động như một công cụ quan trọng giúp phân chia và quản lý địa chỉ IP trong mạng máy tính. Để hiểu rõ hơn, chúng ta hãy cùng phân tích các bước cơ bản của quá trình này.
- Phân biệt địa chỉ mạng và địa chỉ thiết bị: Subnet Mask đóng vai trò phân tách địa chỉ IP thành hai phần chính: phần dành cho mạng (network) và phần dành cho thiết bị (host). Cụ thể, các bit có giá trị 1 trong Subnet Mask xác định phần địa chỉ mạng, trong khi các bit 0 đại diện cho phần địa chỉ thiết bị.
- Áp dụng phép toán AND: Khi áp dụng Subnet Mask lên địa chỉ IP, phép toán AND được thực hiện giữa các bit tương ứng của hai giá trị. Kết quả của phép toán này là phần địa chỉ mạng, giúp xác định mạng mà địa chỉ IP đó thuộc về.
- Phân chia mạng thành mạng con: Bằng cách thay đổi cấu hình Subnet Mask, bạn có thể chia một mạng lớn thành nhiều mạng con nhỏ hơn (subnet). Việc này sẽ hỗ trợ quá trình quản lý tài nguyên IP hiệu quả và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tối ưu hóa lưu lượng truy cập cũng như nâng cao khả năng tổ chức mạng.
- Tối ưu hóa tài nguyên và bảo mật: Subnet Mask sử dụng hiệu quả các địa chỉ IP, tránh tình trạng lãng phí khi một mạng lớn được chia thành các phần nhỏ phù hợp với nhu cầu. Việc chia nhỏ mạng thành các subnet riêng biệt giúp kiểm soát chặt chẽ lưu lượng truy cập giữa các mạng con, từ đó nâng cao khả năng bảo mật và giảm nguy cơ xâm nhập.
Lớp địa chỉ IP và subnet mask
Lớp địa chỉ IP là cách phân loại địa chỉ IP dựa trên cấu trúc và phạm vi của chúng. Có tổng cộng 5 lớp địa chỉ IP từ A đến E, nhưng trong mạng máy tính, chỉ có ba lớp A, B, C được sử dụng phổ biến.
Subnet mask là chuỗi 32 bit giúp xác định phần nào của địa chỉ IP đại diện cho mạng và phần nào đại diện cho thiết bị (host). Mỗi lớp mạng có một subnet mask mặc định khác nhau, giúp xác định số lượng host tối đa mà mạng đó có thể hỗ trợ.
Cách nhận diện lớp mạng:
Để xác định lớp mạng của một địa chỉ IP, bạn chỉ cần nhìn vào các bit đầu tiên (bit cao nhất) của địa chỉ:
- Lớp A: Bit đầu tiên là 0. Ví dụ: 10.0.0.0/8 (subnet mask mặc định: 255.0.0.0).
- Lớp B: Hai bit đầu tiên là 10. Ví dụ: 172.16.0.0/16 (subnet mask mặc định: 255.255.0.0).
- Lớp C: Ba bit đầu tiên là 110. Ví dụ: 192.168.0.0/24 (subnet mask mặc định: 255.255.255.0).
Lý do cần tính và chia Subnet Mask là gì?
Trong các tổ chức và doanh nghiệp hiện đại, mạng LAN (Local Area Network) là nền tảng kết nối cho hàng loạt thiết bị như máy tính, máy in và các thiết bị IoT. Tuy nhiên, khi số lượng thiết bị trong mạng LAN quá lớn, có thể dẫn đến tình trạng tắc nghẽn, làm giảm hiệu suất và gây ra nhiều vấn đề khó chịu.
Khi mạng không thể đáp ứng nhu cầu truyền tải dữ liệu, hiện tượng tắc nghẽn sẽ xuất hiện, làm chậm mạng, mất kết nối hoặc thậm chí khiến mạng ngừng hoạt động. Một trong những nguyên nhân chính là lưu lượng broadcast quá cao. Broadcast là tín hiệu gửi đến tất cả các thiết bị trong mạng, và khi có quá nhiều thiết bị, broadcast chiếm quá nhiều băng thông.
Giải pháp để khắc phục vấn đề này chính là sử dụng Subnet mask. Chia mạng LAN thành các mạng con (subnet) nhỏ hơn sẽ giúp:
- Giảm lưu lượng broadcast: Mỗi subnet sẽ có một phạm vi phát tín hiệu riêng, làm giảm bớt lưu lượng broadcast trong toàn bộ mạng.
- Tăng hiệu suất mạng: Khi giảm số lượng thiết bị trong mỗi subnet, xung đột giữa các thiết bị sẽ ít xảy ra hơn, giúp tốc độ truy cập nhanh hơn.
- Dễ dàng quản lý và xử lý sự cố: Chia mạng giúp việc theo dõi và xử lý các vấn đề mạng dễ dàng hơn.
- Cải thiện bảo mật: Sử dụng subnet mask cho phép tạo các VLAN (Virtual LAN), giúp cô lập các nhóm thiết bị và bảo vệ mạng tốt hơn.
Ví dụ, nếu một công ty có 1000 máy tính kết nối vào một mạng LAN duy nhất, lưu lượng broadcast sẽ rất lớn và dễ dẫn đến tắc nghẽn. Tuy nhiên, nếu chia mạng thành 10 subnet với mỗi subnet có 100 máy tính, công ty có thể giảm bớt đáng kể tình trạng này và cải thiện hiệu suất mạng.
Cách chia Subnet chi tiết
Chia Subnet Mask là quá trình phân chia một mạng lớn thành các subnet nhỏ hơn, giúp quản lý địa chỉ IP và nâng cao hiệu suất mạng. Để thực hiện việc này, bạn sẽ cần phải dựa vào số bit trong địa chỉ IP và Subnet Mask. Dưới đây là các bước cơ bản để chia Subnet Mask:
- Xác định số lượng subnet cần chia: Bạn cần biết mạng của mình yêu cầu bao nhiêu subnet. Số lượng này phụ thuộc vào nhu cầu và kích thước mạng của bạn.
- Tính toán số bit subnet: Dựa trên số subnet cần thiết, bạn tính toán số bit subnet cần có. Số bit này quyết định kích thước của các subnet.
- Tính toán số bit host: Sau khi xác định được số bit subnet, bạn sẽ tính số bit host còn lại. Các bit này quyết định số lượng địa chỉ IP có thể sử dụng trong mỗi subnet.
- Xác định Subnet Mask: Dựa trên số bit subnet và bit host đã xác định, bạn có thể tính toán Subnet Mask. Subnet Mask sẽ xác định địa chỉ mạng và phạm vi địa chỉ IP cho phép trong mỗi subnet.
- Áp dụng Subnet Mask cho từng subnet: Sau khi có Subnet Mask, bạn sẽ áp dụng nó cho từng subnet bằng cách điều chỉnh các giá trị trong phần Network Address của địa chỉ IP.
- Cấp phát địa chỉ IP cho từng subnet: Cuối cùng, bạn cần cấp phát địa chỉ IP cho các thiết bị và host trong mỗi subnet. Những địa chỉ này sẽ nằm trong phạm vi do Subnet Mask xác định.
Quá trình chia Subnet Mask đòi hỏi tính toán tỉ mỉ và chính xác để đảm bảo rằng mạng được phân chia hợp lý, tối ưu hóa hiệu suất và giúp quản lý địa chỉ IP một cách hiệu quả hơn.
>> Khác biệt giữa IPv6 so với IPv4 là gì?
Công cụ tính nhanh Subnet mask – Subnet Calculator
Nếu bạn không muốn mất thời gian tính toán thủ công, có thể tham khảo các công cụ trực tuyến để tính toán và kiểm tra Subnet mask nhanh chóng hơn. Và công cụ được sử dụng phổ biến hiện nay là Subnet Calculator của Cisco. Bạn chỉ việc truy cập vào liên kết dưới đây để sử dụng ngay công cụ hữu ích này: https://www.cisco.com/cgi-bin/Support/IpSubnet/home.pl.
Cách tính Subnet Mask đơn giản nhất
Để tính Subnet Mask, bạn cần nắm vững cách chia mạng IP thành các mạng con (Subnetting) và làm việc với địa chỉ IP dưới dạng nhị phân. Dưới đây là hướng dẫn cách tính Subnet Mask dễ hiểu nhất:
Bước 1: Chuyển địa chỉ IP sang hệ nhị phân
Trước tiên, với Class C, bạn sẽ dùng 5 bit để chia cho các mạng con, sau đó để lại 3 bit cho phần host. Tối đa chúng ta có thể có 32 bit cho mỗi mạng con. Tiếp theo, bạn cần chuyển địa chỉ IP của mình sang hệ nhị phân.
Ví dụ, để chuyển đổi từ hệ thập phân sang nhị phân: 156 sẽ thành 00111001.
Giả sử địa chỉ IP của bạn là 192.168.10.44, khi chuyển sang nhị phân sẽ trở thành:
192 168 10 44
11000000 10101000 00001010 00101100
Bước 2: Tính địa chỉ IP Subnet
Sau khi đã chuyển sang hệ nhị phân, bạn sẽ tính toán địa chỉ Subnet bằng cách áp dụng phép toán AND theo quy tắc sau:
- 1 AND 1 = 1
- 1 AND 0 = 0
- 0 AND 1 = 0
- 0 AND 0 = 0
Dựa trên địa chỉ IP host và subnet mask, bạn sẽ xác định được địa chỉ subnet. Một cách đơn giản để nhớ về subnet mask: phần mạng kéo dài đến đâu, bit 1 của subnet mask kéo dài đến đó, còn phần host thì các bit của subnet mask sẽ có giá trị 0. Một số subnet mask chuẩn là:
- Lớp A: 255.0.0.0
- Lớp B: 255.255.0.0
- Lớp C: 255.255.255.0
Bước 3: Xác định phạm vi của Host
Trước khi chuyển sang hệ nhị phân, chúng ta đã mượn 5 bit cho Class C, dùng để chia subnet. Còn 3 bit lại được dùng để xác định host trong mỗi mạng con. Để xác định địa chỉ subnet, bạn sẽ cần đánh dấu tất cả các bit 0 trong phần host. Địa chỉ broadcast là khi tất cả các bit là 1.
Lưu ý rằng host đầu tiên có tất cả bit 0 và 1, còn host cuối cùng sẽ có tất cả bit 1 và 0. Hãy cẩn thận khi xác định thứ tự này để không bị nhầm phạm vi của host.
Bước 4: Xác định số lượng subnet và host trong mỗi mạng con
Cuối cùng, bạn sẽ tính tổng số subnet và host cho từng mạng. Sau khi xác định chính xác số lượng subnet và host trong mạng LAN, bạn sẽ có thể tính toán cho từng mạng con. Bạn sẽ dùng hệ nhị phân để tính toán tổng số subnet và host trong từng mạng.
- Để tính tổng số subnet, bạn sử dụng công thức 2^n, với n là số bit bạn mượn để chia subnet trong octet đó.
- Còn để tính tổng số host mỗi subnet, công thức sẽ là 2^h – 2, trong đó h là số bit còn lại dành cho host (sau khi đã mượn). Bạn cần trừ đi 2 vì phải loại trừ địa chỉ subnet ID và broadcast.
Tóm lại, bằng cách chia nhỏ các mạng lớn thành những subnet nhỏ hơn, sẽ giúp bạn dễ dàng quản lý, tăng cường bảo mật và đảm bảo hiệu năng ổn định. Đặc biệt, việc hiểu rõ chính xác subnet mask là gì sẽ giúp bạn tối ưu hóa tài nguyên và tránh các vấn đề không đáng có trong quá trình vận hành hệ thống mạng. Cũng như một chiếc xe cần cả động cơ mạnh mẽ và hệ thống khung gầm chắc chắn, một hệ thống website bên cạnh việc tối ưu hóa hiệu suất mạng cũng cần một hạ tầng hosting ổn định. MONA Host cung cấp giải pháp lưu trữ web lý tưởng cho doanh nghiệp, với tốc độ vượt trội và bảo mật hàng đầu thị trường. Liên hệ ngay HOTLINE 1900 636 648 để được tư vấn gói dịch vụ tối ưu nhất từ MONA Host!
Mình là Võ Nguyên Thoại, hiện tại đang là Co-founder và CTO của MONA Host - công ty chuyên cung cấp các dịch vụ cloud hosting, vps và hạ tầng thuộc phân khúc cao cấp tại thị trường Việt Nam, đồng thời cũng là Group CTO của The MONA, công ty chủ quản của MONA Media, MONA Software và MONA Host, với hệ sinh thái đầy đủ và hoàn chỉnh để phát triển doanh nghiệp trên môi trường internet.
Với kinh nghiệm làm việc chuyên sâu hơn 15 năm trong lĩnh vực CNTT, trải dài từ mảng hạ tầng, hệ thống, phát triển phần mềm và devops, Thoại mong muốn đóng góp các kinh nghiệm và kiến thức của mình tại Mona để xây dựng một hạ tầng CNTT với các trải nghiệm mới, cao cấp hơn, mượt mà hơn, tin cậy hơn và xoá bỏ khoảng cách giữa các doanh nghiệp và công cuộc chuyển đổi số với đội ngũ chuyên viên kỹ thuật cao luôn hỗ trợ khách hàng 24/7.
Hy vọng với những kiến thức, hiểu biết Thoại chia sẻ sẽ hữu ích đến các bạn độc giả quan tâm!
