Cơ bản về địa chỉ IP

Địa chỉ IP là một chuyên đề quan trọng trong chương trình đào tạo chuyên viên mạng. Để có thể theo học tốt chương trình quản trị mạng đồng thời vượt qua được các kỳ thi quốc tế và theo học các chứng chỉ cao cấp thì các bạn phải nắm vững các kiến thức liên quan đến địa chỉ IP. Ở bài này, coj cung cấp những khái niệm cốt lõi về địa chỉ IP.
1. Kiến thức cần nhớ
-       Chuyển đồi từ số thập phân sang số nhị phân : Nguyên tắc của phương pháp này là lấy số cần chuyển đổi chia cho 2 (kết quả chỉ lấy phần nguyên), sau đó tiếp tục lấy kết quả chia 2 (và cũng chỉ lấy phần nguyên), kết quả số nhị phân thu được là tập hợp các số dư của các phép chia.
VD: 7 <==> 111; 10 <==>1010; 32 <==> 100000
-       Chuyển đổi nhị phân (Binary) sang thập phân (Decimal): Chúng ta đánh số thứ tự các bit của dãy số nhị phân theo thứ tự từ phải sang trái  Để dễ hiểu chúng ta xét ví dụ sau:
VD: chúng ta chuyển số 1000111 về số thập phân. Ta thấy số 1000111 có tổng cộng 7 kí tự, chúng ta sẽ đánh số 7 kí tự này từ phải sang trái và bắt đầu từ 0 như sau:
Số nhị phân
1
0
0
0
1
1
1
Thứ tự
6
5
4
3
2
1
0
Số thập phân kết quả sẽ là tổng các tích của kí tự nhị phân x 2 lũy thừa vị trí. Tức là  1×2^6 + 0×2^5 + 0×2^4 + 0×2^3 + 1×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0= 64 + 0 + 0 + 0 + 4 + 2 + 1 = 71
-       Với n bit nhị phân, ta có thể thiết lập được 2^n số nhị phân n bit. Vói giá trị thập phân tương ứng chạy từ 0 đến 2^n -1.Ví dụ:Với n=3, ta lập được 2^3=8 số nhị phân 3 bit chạy từ 0 đến 7.000, oo1, 010, 011, 100, 101, 110, 111.Với n=4, ta lập được 2^4 = 16 số nhị phân 4 bit chạy từ 0 đến 15.

2. Địa chỉ IP là gì?
Địa chỉ Ip là địa chỉ Logic được sử dụng trong giao thức IP của lớp internet thuộc mô hình TCP/IP ( tương ứng với lớp network trên mô hình OSI)

3. Cấu trúc địa chỉ IP
- Địa chỉ IP gồm 32 bit nhị phân và được chia thành 4 octet  (1 octet = 8 bit). Các Octet được biểu diễn dưới dạng thập phân và được ngăn cách nhau bằng dấu chấm (.).
- Địa chỉ IP được chia thành 2 phần: Network và Host.
- Việc đặt địa chỉ IP phải tuân theo quy tắc:
+  Các bit phần Network không được đồng thời bằng 0
+  Nếu các bit phần Host đồng thời bằng 0 thì ta có 1 địa chỉ Network
VD: Địa chỉ 192.168.1.1 là một địa chỉ có thể gán cho host nhưng địa chỉ 192.168.1.0 là một địa chỉ mạng và nó không thể gán cho host được.
+ Nếu các bit phần host đồng thời bằng 1 ta sẽ có 1 địa chỉ Broadcast (địa chỉ quảng bá). Các bạn có thể hình dung như thế này nhé: Khi đặt 1 host là giống như đặt địa chỉ cho 1 căn nhà. mà địa chỉ căn nhà bao giờ cũng có số nhà và con đường, thì trong địa chỉ IP phần Network là con đường và host là số nhà. Trong khi đó địa chỉ broadcast là 1 địa chỉ quảng bá, nó không đại diện cho 1 host cụ thể nào mà nó đại diện cho tất cả các host trong mạng.
VD: Địa chỉ 192.168.1.255 là một địa chỉ broadcast nó đại diện cho tất cả các host trong mạng 192.168.1.0

4. Các lớp địa chỉ IP
Địa chỉ IP chia thành 5 lớp.
4.1. Lớp A
- 8 bit đầu dung để định danh phần network và 24 bit sau để định danh phần host
- Theo quy ước: Bit đầu tiên của lớp A luôn bằng =0 do đó phần mạng chỉ có 7 bit.
==> có tổng cộng 2^7 -1 =127 mạng
==> mạng lớp A sẽ có: 1.0.0.0 -> 127.0.0.0 (trong đó mạng 127.0.0.0 được dùng làm mạng loopback)
==>Lớp A có 126 mạng.
==> Số host: Phần host của lớp A có 24 bit do đó nó có 2^24-2 host
Ví dụ: 1.0.0.1, 10.0.0.2, 126.0.0.1 …. là các địa chỉ lớp A
4.2. Lớp B
- 16 bit đầu để định danh cho Mạng và 16 bit đầu để định danh cho host
- Theo quy ước: có 2 bit đầu luôn được giữu cứng là bit 10. còn 14 bit sau chạy tự do để định danh cho địa chỉ mạng của lớp B.
==> số mạng trong lớp B là 2^14 mạng (do mạng đầu khác 0 rồi)
Mạng đầu tiên là: 128.0.0.0
Mạng cuối là: 191.255.0.0
Số Host của lớp B: 2^16-2 host. (trừ host đầu là địa chỉ mạng, host cuối cùng là broadcast).
4.3. Lớp C
-       Sử dụng 3 octesst đầu là phần mạng và 1 octest sau là phần host
-       Theo quy ước: 3 bit đầu luôn là: 110. Do đó địa chỉ mạng lớp c chạy từ: 192.0.0.0 -> 223.255.255.0
-       Phần host cso 8 bit => có 2^8-2 host.
4.4. Lớp D
- Không sử dụng cho host. chạy từ 224.0.0.0 – 239.255.255.255.255
- Được dùng làm địa chỉ Mutilcast
VD:    224.0.0.5 dùng cho OSPF
224.0.0.9 dùng cho RIPv2
4.5. Lớp E
Từ 240.0.0.0 trở đi để dùng cho mục đích dự phòng.Vậy ta có thể tóm lại các lớp của địa chỉ IP như sau:- Các lớp địa chỉ IP có thể sử dụng để đặt cho các host là các lớp A, B, C.- Để thuận tiện cho việc nhận diện 1 địa chỉ IP thuộc lớp nào thì chúng ta quan sát octet đầu tiên của địa chỉ IP, nếu Octet này có giá trị:
1 – 126 : địa chỉ lớp A
128 – 191 : địa chỉ lớp B
192 – 223: địa chỉ lớp C
224 – 239: địa chỉ lớp D
240 – 255 : địa chỉ lớp E
5. Địa chỉ Private và Public
Địa chỉ Ip được chia thành 2 loại: Private và public
-       Địa chỉ Private
  • Chỉ được sử dụng trong mạng nội bộ (LAN), không được định tuyến trên môi trường Internet.
  • Có thể được sử dụng lặp đi lặp lại trong các mạng LAN khác nhau.
  • Dải địa chỉ IP private được quy định trong RFC 1918:
Lớp A: 10.x.x.x
Lớp B: 172.16.x.x ==> 172.31.x.x
Lớp C: 192.168.x.x
  • Địa chỉ Private được sử dụng để bảo tồn địa chỉ Public.
-       Địa chỉ Public: là địa chỉ IP được sử dụng cho gói tin đi trên môi trường internet và được định tuyến trên môi trường internet, không sử dụng trong mạng LAN. Địa chỉ Public là duy nhất cho mỗi host khi tham gia vào internet.
-       Khi một địa chỉ Private muốn tham gia vào internet thì nó phải được biến đổi thành địa chỉ Public. Do đó cần phải có 1 phương thức để chuyển đổi qua lại giữa địa chỉ Public và địa chỉ Private, giao thức đó là NAT.

6. Địa chỉ Broadcast
Có 2 loại địa chỉ Broadcast đó là Local và Direct
-       Local: Khi một địa chỉ trong mạng nội bộ (vd: 192.168.2.0) muốn gửi broadcast cho tất cả các host trọng mạng nội bộ của mình thì nó sẽ gửi đến địa chỉ 255.255.255.255.
-       Direct : Xét một máy có địa chỉ Ip là 172.16.1.1 chẳng hạn. Khi máy này gửi broadcast đến 255.255.255.255, tất cả các máy thuộc mạng 172.16.1.0 sẽ nhận được broadcast này. Còn nếu nó gửi Broadcast đến địa chỉ 172.16.2.255 thì tất cả các máy thuộc mạng 172.16.2.0 sẽ nhận được gói Broadcast và các máy thuộc mạng 172.16.1.0 sẽ không nhận được gói tin này.

Cảm ơn các bạn đã quan tâm. Chúc các bạn vui vẻ!

Người đăng: Unknown on Chủ Nhật, 25 tháng 8, 2013
categories: edit post

0 nhận xét

Đăng nhận xét

Được tạo bởi Blogger.