Bài giảng Tin học văn phòng - Bài 2: Địa chỉ IP và cách chia mạng con - Thiều Quang Trung

BÀI 2 
ĐỊA CHỈ IP VÀ CÁCH CHIA MẠNG CON 
GV Th.S. Thiều Quang Trung 
Bộ môn Khoa học cơ bản 
Trường Cao đẳng Kinh tế Đối ngoại 
• Bộ giao thức TCP/IP 1 
• Địa chỉ IP 2 
• Cách phân chia mạng con 3 
• Hệ thống tên miền DNS 4 
Nội dung 
GV Thiều Quang Trung 2 
Bộ giao thức TCP/IP 
• Bộ giao thức TCP/IP  bộ các giao thức truyền thông 
mà Internet và hầu hết các mạng máy tính thương 
mại đang sử dụng. 
• Cài đặt theo 4 lớp: Network, Internet, Transport, 
Application 
• Đặt tên theo hai giao thức chính: 
– TCP (Transmission Control Protocol)  giao thức điều 
khiển giao vận  đảm nhiệm chuyển dữ liệu giữa hai hệ 
thống. 
– IP (Internet Protocol)  giao thức liên mạng  đảm 
nhiệm tìm đường chuyển các gói dữ liệu. 
 GV Thiều Quang Trung 3 
Bộ giao thức TCP/IP 
GV Thiều Quang Trung 4 
Hoạt động của bộ giao thức TCP/IP 
GV Thiều Quang Trung 5 
Hoạt động của bộ giao thức TCP/IP 
• Cách thức dữ liệu được truyền thông trên mạng từ 
nơi gửi đến nơi nhận 
GV Thiều Quang Trung 6 
Giao thức Internet protocol 
• Giao thức liên mạng IP cung cấp khả năng 
kết nối các mạng con thành liên mạng để 
truyền dữ liệu  cung cấp dịch vụ phân phát 
datagram theo kiểu không liên kết và không 
tin cậy 
– Không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi 
truyền dữ liệu 
– Không đảm bảo IP datagram sẽ tới đích 
– Không duy trì bất kỳ thông tin nào về những 
datagram đã gửi đi. 
GV Thiều Quang Trung 7 
Giao thức Internet protocol 
• Sơ đồ địa chỉ hóa để định danh các máy tính 
(host) trong liên mạng được gọi là địa chỉ IP. 
• Mỗi card mạng của host có hỗ trợ giao thức IP 
đều gán một địa chỉ IP. 
• Một host có thể gắn với nhiều mạng  một 
host có thể có nhiều địa chỉ IP. 
GV Thiều Quang Trung 8 
Địa chỉ IP 
• Địa chỉ IP có 2 phiên bản: IPv4 (32bits) và IPv6 
(128bits). 
• Địa chỉ IP do tổ chức cấp phát số hiệu Internet IANA 
(Internet Assigned Numbers Authority) tạo và quản lý. 
– IANA phân chia khối IP lớn cho các cơ quan Internet khu 
vực, rồi từ đó lại phân chia thành những khối nhỏ hơn đến 
nhà cung cấp dịch vụ Internet và công ty. 
• IANA được điều hành bởi tổ chức phi lợi nhuận ICANN 
(Internet Corporation for Assigned Names and 
Numbers). 
GV Thiều Quang Trung 9 
Địa chỉ IP 
• Bất kỳ thiết bị mạng nào gồm router, switch, 
computer, server, máy in, máy fax, điện thoại 
IP qua Internet, đều có địa chỉ riêng, và địa 
chỉ này là đơn nhất trong phạm vi của một 
mạng cụ thể 
• Có 2 dạng địa chỉ IP: 
– IP public có giá trị đơn nhất trong phạm vi Internet 
toàn cầu 
– IP private chỉ cần phải đơn nhất trong phạm vi 
một công ty/mạng nội bộ 
GV Thiều Quang Trung 10 
Địa chỉ IP 
• Cấu trúc địa chỉ IPv4: 
GV Thiều Quang Trung 11 
Địa chỉ IP 
• Địa chỉ IPv4 gồm 2 phần: Network ID và Host ID 
GV Thiều Quang Trung 12 
Địa chỉ IP 
• Cấu trúc địa chỉ IPv6: 
Địa chỉ IPv6 dài 128 bit gồm 8 vùng số hexa 16 bit, ngăn cách 
bằng dấu: 
GV Thiều Quang Trung 13 
Số nhị phân, thập lục phân 
• Các cơ số thông dụng: 
–Cơ số 10 (decimal)  số thập phân  có 
10 ký số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 
–Cơ số 16 (hexa):  số thập lục phân  có 
16 ký số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 
–Cơ số 2 (binary)  số nhị phân  có 2 ký 
số 0,1  giá trị của 1 bit dữ liệu 
14 
Chuyển đổi cơ số 
• Nhị phân chuyển sang thập phân: 
Với n là chiều dài của dãy số nhị phân, công thức 
chuyển đổi số thập phân X: 
X = xn-1.2
n-1 + xn-2.2
n-2 +  x1.2
1 + x0.2
0 
Ví dụ: số nhị phân 1011 => số thập phân: 11 
1011 = 1*2
3 + 0*22 + 1*21+ 1*20 
 = 1*8 + 0*4 + 1*2 + 1*1 
 = 8 + 0 + 2 + 1 
 = 11 
15 
Chuyển đổi cơ số 
• Thập phân sang nhị phân: 
• Ví dụ: 
số thập phân 57 
=> số nhị phân 
111001 
16 
Chuyển đổi cơ số 
• Thuật toán Bin2Dec: 
chuyển số thập phân 
sang nhị phân 
SBC: số bị chia 
SC: số chia (=2) 
TS: thương số 
DS: số dư 
17 
Phép toán AND trên số nhị phân 
•1 AND 1 = 1 
•1 AND 0 = 0 
•0 AND 1 = 0 
•0 AND 0 = 0 
• Ví dụ 1010 AND 0110 = 0010 
 GV Thiều Quang Trung 18 
Phép toán OR trên số nhị phân 
•1 OR 1 = 1 
•1 OR 0 = 1 
•0 OR 1 = 1 
•0 OR 0 = 0 
• Ví dụ 1010 OR 0110 = 1110 
GV Thiều Quang Trung 19 
Áp dụng phép toán AND để tính 
địa chỉ mạng (phần Network ID) 
Ví dụ: 
192.168.1.1 AND 255.255.255.0 = 192.168.1.0 
IP 
Address 
AND 
Net 
Mask 
= 
Network 
ID 
GV Thiều Quang Trung 20 
Địa chỉ mạng của IPv4 
• Địa chỉ mạng – Network ID là địa chỉ mà 
phần Host ID chỉ chứa toàn bit 0 
192.168.1.0 
GV Thiều Quang Trung 21 
Địa chỉ máy tính của IPv4 
• Địa chỉ máy tính – Host ID: là địa chỉ mà 
phần Host ID vừa tồn tại bit 0 và vừa tồn 
tại bit 1 
192.168.1.1 
GV Thiều Quang Trung 22 
Địa chỉ mặt nạ 
• Địa chỉ mặt nạ - Net Mask: là địa chỉ mà phần 
bit ở NetID toàn là bit 1 và phần bit ở HostID 
toàn là bit 0 
255.255.255.0 
GV Thiều Quang Trung 23 
Địa chỉ Broadcast 
• Địa chỉ Broadcast: là địa chỉ mà phần HostID 
chứa toàn bit 1 
192.168.1.255 
GV Thiều Quang Trung 24 
IPv4 Address: Class A 
GV Thiều Quang Trung 25 
IPv4 Address: Class A 
• Bit đầu tiên của class A luôn là 0. 
• Dùng 8 bit để sử dụng cho NetID. 
• Dãy địa chỉ mạng có thể bắt đầu từ 1.0.0.0 đến 
127.0.0.0 
• Sử dụng 3 octet làm phần HostID. 
• Mỗi Network ở class A có 16,777,214 địa chỉ 
Host. 
• Mặt nạ mạng chuẩn(Default Netmask) là 
255.0.0.0 
GV Thiều Quang Trung 26 
IPv4 Address: Class B 
GV Thiều Quang Trung 27 
IPv4 Address: Class B 
• 2 bit đầu tiên của class B luôn là 10. 
• 2 octet đầu tiên được sử dụng làm NetID. 
• Dãy địa chỉ mạng có thể bắt đầu từ 128.0.0.0 
đến 191.255.0.0 
• Sử dụng 2 octet làm phần HostID. 
• Mỗi Network ở class B có 65534 địa chỉ Host. 
• Mặt nạ mạng chuẩn là 255.255.0.0 
GV Thiều Quang Trung 28 
IPv4 Address: Class C 
GV Thiều Quang Trung 29 
IPv4 Address: Class C 
• 3 bit đầu tiên của class C luôn là 110. 
• 3 octet đầu tiên được sử dụng làm NetID. 
• Dãy địa chỉ mạng có thể bắt đầu từ 192.0.0.0 
đến 223.255.255.0 
• Sử dụng 1 octet cuối làm phần HostID. 
• Mỗi Network ở class C có 254 địa chỉ Host. 
• Mặt nạ mạng chuẩn là 255.255.255.0 
GV Thiều Quang Trung 30 
Tóm tắt dãy địa chỉ IPv4 
• Class A : 1.0.0.0 - 126.0.0.0 
• Loopback network : 127.0.0.0 
• Class B : 128.0.0.0 - 191.255.0.0 
• Class C : 192.0.0.0 - 223.255.255.0 
• Class D, multicast :224.0.0.0 - 239.0.0.0 
• Class E, reserved :240.0.0.0 - 255.0.0.0 
GV Thiều Quang Trung 31 
Ví dụ thiết lập địa chỉ mạng không đúng 
196.135.8.17 
195.135.4.10 
Không thể truyền thông 
SD
P110
Professional Workstation 5000
SD
P110
Professional Workstation 5000
GV Thiều Quang Trung 32 
Ví dụ thiết lập trùng địa chỉ IP 
Host 1 Khởi động 
Host 2 
SD
P110
Professional Workstation 5000
SD
P110
Professional Workstation 5000
131.107.5.10 
Host 1 Host 2 khởi động 
SD
P110
Professional Workstation 5000
SD
P110
Professional Workstation 5000
Không thể truyền thông 
GV Thiều Quang Trung 33 
131.107.5.10 
Ví dụ thiết lập sai địa chỉ IP của Gateway và host 
GV Thiều Quang Trung 34 
IP address = 131.125.1.4 
Default gateway = 131.126.2.1 
Computer 3 
Network 1 
Network 2 
IP address = 131.125.1.2 
Default gateway = 131.125.1.1 
Computer 1 
IP address = 131.125.1.3 
Default gateway = 131.125.1.1 
Computer 2 
131.126.2.1/255.255.0.0 
131.125.1.1/255.255.0.0 
IP address = 131.126.2.2 
Default gateway = 131.126.2.1 
Computer 4 
IP address = 131.125.1.5 
Default gateway = 131.126.2.1 
Computer 5 
IP address = 131.126.2.4 
Default gateway = 131.126.2.1 
Computer 6 
SD
P110
Professional Workstation 5000
SD
REMOTE ACCESS SERVER
5408
pentium......... 
SD
P110
Professional Workstation 5000
SD
P110
Professional Workstation 5000
SD
P110
Professional Workstation 5000
SD
P110
Professional Workstation 5000
SD
P110
Professional Workstation 5000
Gateway 
with 2 NIC 
Địa chỉ mạng riêng Private Address 
• Theo chuẩn RFC-1918, địa chỉ mạng riêng dùng 
để đánh địa chỉ trong mạng nội bộ, không 
public ra Internet. 
• Class A: 10.0.0.0. 
• Class B: 172.16.0.0 - 172.31.0.0. 
• Class C: 192.168.0.0 - 192.168.255.0. 
GV Thiều Quang Trung 35 
Tại sao cần phải chia mạng con ? 
• Chia mạng mặc định thành mạng nhỏ hơn. 
• Phù hợp với mô hình mạng hiện tại của công ty. 
• Giảm lưu lượng (traffic), cô lập mạng khi cần thiết. 
• Cần đặt bộ định tuyến(router) giữa các mạng con. 
• Phương pháp : 
– Lấy các bits cao nhất của HostID cho NetID. 
– Tính lại các NetID và các HostID mới. 
110nnnnn nnnnnnnn nnnnnnnn nnhhhhhh 
GV Thiều Quang Trung 36 
Thực hành chia mạng con 
• Cho địa chỉ network ID: 172.16.0.0. 
• Yêu cầu: 
 Chia thành 8 mạng con 
 Mỗi mạng con có trên 1000 địa chỉ host 
GV Thiều Quang Trung 37 
Các bước chia mạng con subnet 
1. Xác định lớp mạng và Net mask mặc định 
2. Xác định xem cần mượn bao nhiêu bit ở phần 
host ID? 
3. Xác định Subnet mask mới 
4. Xác định dãy địa chỉ các mạng con 
5. Lập bảng kết quả, gồm: địa chỉ mạng con, dãy 
địa chỉ host, địa chỉ Broadcast 
GV Thiều Quang Trung 38 
BƯỚC 1 
Xác định lớp mạng và Net mask mặc định 
• Xác định địa chỉ 172.16.0.0 thuộc về 
 Class B 
• Địa chỉ subnet mask mặc định là 
 255.255.0.0 
GV Thiều Quang Trung 39 
BƯỚC 2 
Xác định số bit lấy từ HostID 
• Số subnets <= 2n - 2 với n là số bit ta mượn. 
• Số hosts <= 2m - 2 với m là số bit còn lại sau khi 
mượn n bit (m= số bit của phần HostID – n) 
• Quyết định xem cần mượn bao nhiêu bit ở 
phần HostID để thỏa 
– 8 mạng con 
– Trên 1000 host cho mỗi mạng con 
GV Thiều Quang Trung 40 
BƯỚC 2 
Xác định số bit lấy từ HostID 
• Chọn n = 4: 
– Số subnet: 
24 - 2 = 14 
– Số lượng host: 
2(16-4) - 2 = 4094 
• Hoặc n = 5 , n = 6 ? 
GV Thiều Quang Trung 41 
BƯỚC 3 
Xác định Subnet mask 
Địa chỉ Subnet mask = 255.255.240.0 
GV Thiều Quang Trung 42 
BƯỚC 4 
Xác định dãy địa chỉ các mạng con 
• Do số bit lấy bên HostID là 4 bit  dãy địa chỉ 
mạng tương ứng cho 2 octet cuối sẽ là: 
1. Subnet #1: .00000000.00000000  0.0 
2. Subnet #2: .00010000.00000000  16.0 
3. Subnet #3: .00100000.00000000  32.0 
4. Subnet #4: .00110000.00000000  48.0 
16. Subnet #16: .11110000.00000000  240.0 
• Lưu ý: 2 octet đầu là 172.16 vẫn giữ nguyên 
GV Thiều Quang Trung 43 
BƯỚC 5: lập bảng kết quả 
No 
Subnet 
Address 
Host address range 
Broadcast 
address 
Use
? 
1 172.16.0.0 172.16.0.1 – 172.16.15.254 172.16.15.255 N 
2 172.16.16.0 172.16.16.1 – 172.16.31.254 172.16.31.255 Y 
3 172.16.32.0 172.16.32.1 – 172.16.47.254 172.16.47.255 Y 
.. .. .. .. .. 
.. .. .. .. .. 
14 172.16.208.0 172.16.208.1 – 172.16.223.254 172.16.223.255 Y 
15 172.16.224.0 172.16.224.1 – 172.16.239.254 172.16.239.255 Y 
16 172.16.240.0 172.16.240.1 – 172.16.255.254 172.16.255.255 N 
GV Thiều Quang Trung 44 
Có thể mượn tối đa bao nhiêu bit? 
• Số bit tối thiểu có thể mượn là: 
 2 bits. 
• Số bit tối đa có thể mượn là: 
A: 22 bits ~ 222 - 2 = 4.194.302 subnets. 
B: 14 bits ~ 214 - 2 = 16.382 subnets. 
C: 06 bits ~ 206 - 2 = 62 subnets. 
GV Thiều Quang Trung 45 
Bài tập chia mạng con cho lớp C 
GV Thiều Quang Trung 46 
Hệ thống tên miền DNS 
• IP Address là số khó nhớ, nên hệ thống mẫu tự có 
tính gợi nhớ cao được tạo ra gọi là DNS (Domain 
Name System), được quản lý bởi tổ chức ICANN. 
• Cách thức DNS làm việc: 
GV Thiều Quang Trung 47 
Hệ thống tên miền DNS 
• Cấu trúc DNS : 
–Gồm nhiều phần cách nhau dấu “.” 
–Có ít nhất 2 phần : second-level.top-level 
–DNS <=255 kí tự, mỗi phần <=63 kí tự 
• Top-Level : 
–3 kí tự : com, edu, gov, mil, org, net 
–2 kí tự : vn, th, tw, sg, jp, fr, it, uk, ca,  
GV Thiều Quang Trung 48 
PHÂN CẤP DNS 
Root Domain 
Subdomains 
Second-Level Domain 
Top-Level Domain 
Tên FQDN (full quality domain name) 
srv01.sales.south.abc.net 
 south 
abc 
 net 
sales 
 west east 
org com 
Host: srv01 
GV Thiều Quang Trung 49 
Tên miền FQDN 
full quality domain name 
Examples: 
FQDN 
server1.abc.com 
server1.training.abc.com 
FQDN 
DNS Suffix Host Name 
DNS Suffix Host Name 
Server1 = 192.168.0.67 
Server1 = 192.168.0.66 
com 
“.” Root 
abc 
training 
GV Thiều Quang Trung 50 
PHÂN GIẢI TÊN MIỀN SANG ĐỊA CHỈ IP 
Name Resolution 
Service 
192.168.1.1 
Computer 
Computer 
1 
2 
3 
Địa chỉ IP của 
srv01.abc.net? 
IP của srv01.abc.net 
Là 192.168.1.1 
GV Thiều Quang Trung 51 
Một số lệnh kiểm tra mạng 
• Ipconfig 
– Lệnh cho phép hiển thị cấu hình IP của máy tính 
người dùng đang sử dụng, như tên host, địa chỉ 
IP, mặt nạ mạng 
GV Thiều Quang Trung 52 
Một số lệnh kiểm tra mạng 
• Nslookup 
– Lệnh cho phép truy vấn kiểm tra các thông tin 
record trên DNS server: record A, CNAME (Alias), 
MX, PTR, NS, SOA, 
– Sử dụng để tìm IP của một máy chủ khi biết tên 
miền của máy đó. 
GV Thiều Quang Trung 53 
Một số lệnh kiểm tra mạng 
• Ping ip/host 
– Kiểm tra xem một máy tính có kết nối mạng không. 
– Lệnh Ping sẽ gửi các gói tin từ máy tính đang sử dụng đến 
máy tính đích. 
– Thông qua giá trị mà máy tính đích trả về đối với từng gói 
tin, có thể xác định được tình trạng của đường truyền 
(chẳng hạn: gửi 4 gói tin nhưng chỉ nhận được 1 gói tin, 
chứng tỏ đường truyền rất chậm). Hoặc cũng có thể xác 
định máy tính đó có kết nối hay không (nếu không kết 
nối, kết quả là Unknow host). 
GV Thiều Quang Trung 54 
Một số lệnh kiểm tra mạng 
• Tracert ip/host 
– Lệnh sẽ cho phép “nhìn thấy” đường đi của các 
gói tin từ máy tính của người sử dụng đến máy 
tính đích, xem đường đi của gói tin đó vòng qua 
các server/router nào. 
GV Thiều Quang Trung 55 
Một số lệnh kiểm tra mạng 
• Netstat -an 
– Lệnh liệt kê các kết nối mạng và cổng -> hiển thị 
một danh sách tất cả các kết nối mạng đang mở 
trên máy tính cùng với các cổng đang sử dụng và 
địa chỉ IP đã kết nối. 
GV Thiều Quang Trung 56 
Bài tập 
• Kiểm tra địa chỉ IP private của máy tính? 
– Lệnh: Ipconfig 
• Xác định địa chỉ IP public của router gateway? 
–  
– Hoặc Google với từ khóa “What is my ip” 
• Xác định vị trí máy chủ trên Internet ? 
–  
–  
–  
–  
GV Thiều Quang Trung 57 
Bài tập 
• Xác định IP từ máy tính người gửi mail cho 
bạn ? 
• Phân chia địa chỉ mạng con 
• Tìm hiểu IPv6 
GV Thiều Quang Trung 58 
GV Thiều Quang Trung 59