Skip to content

IPv4 Subnetting¤

1. Khái niệm nền tảng¤

1.1 Cấu trúc địa chỉ IPv4¤

IPv4 là địa chỉ 32 bit, chia thành 4 octet (mỗi octet 8 bit), viết dạng thập phân ngăn cách bởi dấu chấm.

Text Only
IP:   192   .  168   .  10    .  1
Bin: 11000000.10101000.00001010.00000001
     |-----octet 1-----|-----octet 2-----|...

Mỗi địa chỉ gồm 2 phần:

Phần Ý nghĩa
Network bits Xác định mạng (subnet) — bit 1 trong subnet mask
Host bits Xác định thiết bị trong mạng — bit 0 trong subnet mask

1.2 Subnet mask và ký hiệu CIDR¤

Subnet mask là chuỗi các bit 1 liên tiếp rồi đến các bit 0 liên tiếp.

Text Only
/24  → 11111111.11111111.11111111.00000000 → 255.255.255.0
/25  → 11111111.11111111.11111111.10000000 → 255.255.255.128
/26  → 11111111.11111111.11111111.11000000 → 255.255.255.192
/30  → 11111111.11111111.11111111.11111100 → 255.255.255.252

CIDR /x nghĩa là có x bit mạng, còn lại 32 - x là bit host.

1.3 Ba loại địa chỉ trong một subnet¤

Loại Quy tắc Ví dụ (/26)
Network address Toàn bộ host bit = 0 192.168.10.0
Broadcast address Toàn bộ host bit = 1 192.168.10.63
Host usable Từ network+1 đến broadcast-1 192.168.10.1 – .62

Công thức số host usable

Text Only
Host usable = 2^(32 - prefix) - 2
Trừ 2 vì loại bỏ địa chỉ mạng và broadcast.

2. Tính Network, Broadcast, Host — 3 cách¤

Cách 1: Dùng phép AND (bitwise) — Cách "đúng chuẩn kỹ thuật"¤

Nguyên lý: Network = IP AND Subnet_Mask

Phép AND nhị phân:

Text Only
1 AND 1 = 1
1 AND 0 = 0
0 AND 0 = 0

Ví dụ: Tìm network của 192.168.10.130 /26

Text Only
IP:          11000000.10101000.00001010.10000010
Subnet /26:  11111111.11111111.11111111.11000000
             ─────────────────────────────────────
AND:         11000000.10101000.00001010.10000000
           = 192.168.10.128   ← Địa chỉ mạng

Từ network address, suy ra broadcast bằng cách đặt toàn bộ host bit = 1:

Text Only
Network:    11000000.10101000.00001010.10000000
Host bits:                              ^^^^^^  (6 bit cuối)
Broadcast:  11000000.10101000.00001010.10111111
           = 192.168.10.191   ← Broadcast

Suy ra: - First host: 192.168.10.129 - Last host: 192.168.10.190

Khi nào dùng cách này?

Dùng khi cần hiểu bản chất, debug ACL wildcard mask, hoặc kiểm tra "hai IP có cùng mạng không?" bằng cách AND cả hai với cùng mask rồi so sánh.

Cách 2: Dùng Block Size — Cách "nhanh nhất trên giấy"¤

Nguyên lý: Block size = 256 - giá_trị_octet_bị_chia_trong_subnet_mask

Block size chính là "bước nhảy" giữa các subnet liên tiếp. Chỉ cần xác định octet nào đang bị chia (octet có giá trị không phải 0 hoặc 255 trong subnet mask).

Bảng block size thường gặp:

Prefix Mask octet bị chia Block size
/25 128 128
/26 192 64
/27 224 32
/28 240 16
/29 248 8
/30 252 4

Ví dụ: 192.168.10.130 /26

Text Only
Subnet mask: 255.255.255.192
Octet bị chia: octet 4 = 192
Block size = 256 - 192 = 64

Liệt kê các subnet nhảy theo block 64:

Text Only
Subnet 0: 192.168.10.0   → 192.168.10.63
Subnet 1: 192.168.10.64  → 192.168.10.127
Subnet 2: 192.168.10.128 → 192.168.10.191  ← 130 nằm ở đây!
Subnet 3: 192.168.10.192 → 192.168.10.255

Kết luận cho 192.168.10.130: - Network: 192.168.10.128 - Broadcast: 192.168.10.191 - Host range: .129 – .190

Quy tắc nhanh

IP thuộc subnet nào? Lấy giá trị octet bị chia của IP, chia cho block size, lấy phần nguyên rồi nhân ngược lại.

Text Only
130 ÷ 64 = 2 (phần nguyên)
2 × 64 = 128  → Network = 192.168.10.128
128 + 64 - 1 = 191 → Broadcast = 192.168.10.191

Cách 3: Dùng công thức trực tiếp từ CIDR — Cách "tính số học thuần"¤

Không cần nhị phân, không cần bảng, chỉ dùng lũy thừa 2.

Các công thức:

Text Only
h = 32 - prefix                    (số bit host)
Số địa chỉ trong subnet = 2^h
Host usable = 2^h - 2
Block size = 2^h

Với 192.168.10.130 /26:

Text Only
h = 32 - 26 = 6
Số địa chỉ = 2^6 = 64
Block size = 64

Network = 192.168.10.(floor(130/64) × 64) = 192.168.10.128
Broadcast = 192.168.10.(128 + 64 - 1) = 192.168.10.191
Host usable = 64 - 2 = 62 hosts

Nhận xét

Cách 3 thực chất là Cách 2 nhưng tính block size từ công thức \(2^h\) thay vì tra bảng. Hai cách cho cùng kết quả, tuỳ sở thích áp dụng.

3. Quy trình chia subnet (VLSM)¤

VLSM (Variable Length Subnet Masking) là kỹ thuật chia mạng với các prefix khác nhau để tối ưu địa chỉ IP. Thứ tự bắt buộc: chia subnet lớn nhất trước.

flowchart TD
    A[Mạng gốc] --> B[Sắp xếp các LAN/WAN giảm dần theo số host]
    B --> C[Lấy mạng còn lại lớn nhất]
    C --> D{Tính prefix cần thiết\n2^h - 2 ≥ số host}
    D --> E[Gán subnet đầu tiên cho LAN/WAN đó]
    E --> F[Mạng còn lại = subnet tiếp theo]
    F --> G{Còn LAN/WAN chưa chia?}
    G -- Có --> C
    G -- Không --> H[Hoàn thành]
Hold "Alt" / "Option" to enable pan & zoom

Công thức tìm prefix¤

Text Only
Cần ≥ H host usable:
  Tìm h nhỏ nhất sao cho 2^h - 2 ≥ H
  prefix = 32 - h

Ví dụ nhanh

Cần 500 host:

Text Only
2^8 - 2 = 254  → không đủ
2^9 - 2 = 510  → đủ ✓
prefix = 32 - 9 = /23

4. Kiểm tra "hai IP có cùng subnet không?"¤

Cách AND (chính xác tuyệt đối)

AND cả hai IP với cùng subnet mask. Nếu kết quả giống nhau → cùng mạng.

Text Only
IP1: 192.168.10.50  AND /26 = 192.168.10.0
IP2: 192.168.10.70  AND /26 = 192.168.10.64
→ Khác mạng!

IP1: 192.168.10.50  AND /26 = 192.168.10.0
IP2: 192.168.10.20  AND /26 = 192.168.10.0
→ Cùng mạng ✓
Cách Block Size (nhanh hơn)

Tìm network của từng IP bằng block size, so sánh.

Text Only
Block size /26 = 64
IP1 = .50  → floor(50/64) × 64 = 0   → subnet 192.168.10.0
IP2 = .70  → floor(70/64) × 64 = 64  → subnet 192.168.10.64
→ Khác mạng!

5. Bảng tra nhanh¤

Prefix Subnet Mask Block Size Host Usable Số subnet từ /24
/24 255.255.255.0 256 254 1
/25 255.255.255.128 128 126 2
/26 255.255.255.192 64 62 4
/27 255.255.255.224 32 30 8
/28 255.255.255.240 16 14 16
/29 255.255.255.248 8 6 32
/30 255.255.255.252 4 2 64

Đừng nhầm lẫn

  • Subnet mask và wildcard mask (dùng trong ACL) là nghịch đảo nhau.
  • /30 có 4 địa chỉ nhưng chỉ 2 host usable — thường dùng cho liên kết point-to-point giữa 2 router.
  • WAN link luôn dùng /30, không dùng /29 hay /28 vì lãng phí.

6. Ký hiệu trong bảng định tuyến (show ip route)¤

Ký hiệu Tên Ý nghĩa
C Connected Mạng kết nối trực tiếp qua interface đang UP
L Local Địa chỉ IP cụ thể của interface đó (/32)
S Static Tuyến tĩnh cấu hình tay
R RIP Học từ giao thức RIP
O OSPF Học từ giao thức OSPF
D EIGRP Học từ EIGRP

Số [120/1] sau route RIP: - 120 = Administrative Distance (độ ưu tiên của giao thức) - 1 = Metric (số hop)