Qua quá trình giảng dạy các sinh viên, được biết một số bạn vẫn còn bỡ ngỡ với cách
chia địa chỉ mạng con theo VLSM, phương pháp này sẽ giúp chúng ta kiểm soát được số
mạng mới sinh ra, số mạng đã dùng, số mạng dư thừa còn lại, sau đây tôi sẽ hướng dẫn
các bạn thực hiện việc này một cách dễ dàng bằng ví dụ minh họa. Trước hết, chúng ta
phải hiểu rõ cấu trúc của địa chỉ IP v4 và ý nghĩa của một số khái niệm: ví dụ các lớp địa
chỉ IP v4, Net_id, host_id, Subnet Mask, giải địa chỉ khả dụng, địa chỉ mạng, …
Để chia thành thạo, chúng ta cần nắm rõ một số khái niệm và công thức sau đây:
- Bit, byte.
- Khái niệm về số nhị phân, thập phân.
- Phép toán AND
- Các biến đổi từ nhị phân sang thập phân, từ thập phân sang nhị phân.
- Cấu trúc địa chỉ IP, giới hạn của các lớp IP
- Khái niệm về default mask, mask, subnet, subneting ....!
- Các địa chỉ riêng
Lưu ý:
- Địa chỉ mạng (subnet) : tất cả các bit dành cho phần host bằng 0
- Địa chỉ broadcast: tất cả các bit dành cho phần host bằng 1.
- Địa chỉ đầu tiên hợp lệ: là địa chỉ liền sau địa chỉ mạng (subnet)
- Địa chỉ cuối cùng hợp lệ: là địa chỉ liền trước địa chỉ broadcast
=> phải hiểu rõ và phân biệt khái niệm n và m là gì để áp dụng công thức cho đúng
- Công thức:
+ Số subnet được tạo ra: 2m (m: số bit mượn của phần Host ID) (Chú ý: đáng lẽ
công thức này phải là 2m – 2 vì phải loại trừ đi 2 mạng đầu tiên – subnet zero và
mạng cuối cùng – subnet broadcast, nhưng với các dòng Router hiện nay của Cisco
đã hỗ trợ lệnh Router(config)# ip subnet-zero do đó ta vẫn có thể sử dụng 2 mạng
đó mà không phải loại trừ bỏ đi)
+ Số host / subnet: 2n – 2 (n: số bit còn lại của phần Host ID sau khi bị mượn m bit)
+ Subnet Mask mới = Subnet Mask cũ + m
+ Địa chỉ khả dụng là các địa chỉ IP có thể gán cho mỗi host, thiết bị
(Lưu ý: có nhiều cách hoặc thủ thuật để tính địa chỉ mạng con, nhưng cách nào cũng
phải dựa vào nền tảng gốc đó là sự thay đổi các bit mượn để sinh ra mạng con mới, do
đó tốt nhất chúng ta nên tham khảo theo phương pháp VLSM)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
VÍ DỤ MẪU 1: Cho giải địa chỉ 172.35.0.0/16
, hãy Subnet để cấp cho các mạng con:
A: 320 host
B: 115 host
C: 80 host
D: 30 host
E: 2 host
F: 2 host
G: 2 host
theo phương pháp VLSM?
Hướng dẫn giải mẫu:
- Theo đầu bài cho địa chỉ ban đầu là X: 172.35.0.0/16
=> đổi ra hệ nhị phân ta được:
10101100.00100011.00000000.00000000
11111111.11111111.00000000.00000000
(Phần gạch chân chính là phần bit host, việc chia từ địa chỉ trên thành nhiều Subnet chính
là việc biến đổi – hay gọi là mượn các bit phần host_id thành các bit Net_id)
- B1: Theo VLSM thì ta sẽ phải chia X cho các mạng theo chiều giảm dần, tức là chia
cho mạng có số host cao nhất rồi thấp nhất cuối cùng-> sắp xếp lại ta có:
+A: 320
+B:115
+C:80
+D:30
+E:2
+F:2
+G:2
- B2: +Thực hiện chia X cho mạng A đầu tiên, áp dụng công thức: 2n - 2 ≥ 320 => n=9
(chính là số bit còn lại chưa bị mượn) => số bit đã mượn là m= 32 (là tổng số bit của 1
địa chỉ IP v4) – 16 (số bit thuộc phần Net_id của địa chỉ đã cho) – 9 ( số bit còn lại) = 7
=> SM’ (Subnet Mask mới) = SM (Subnet Mask cũ) + m = 16 + 7 = 23 ( viết tắt là /23)
& số Subnet (mạng con) được tạo ra là: 2m = 27 = 128
với SM’ thay đổi từ /16 thành /23 (các bit trong khoảng này của X đã chuyển sang Octet
thứ 3) nên ta có
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Octet 3 |
101100.00100011.00000000.00000000
172. 16. 0. 0
(bit màu đen không in đậm & bị gạch chân chính là 7 bit vừa mượn, việc sinh ra các
Subnet con chính là dựa vào việc thay đổi vị trí và giá trị từ 0 thành 1 của những bit này)
Vậy các mạng con được sinh ra từ X là:
| Octet 3 |
Mạng X1: 10101100.00100011.00000000.00000000 -> 172.35.0.0/23
Mạng X2: 10101100.00100011.00000010.00000000 -> 172.35.2.0/23
Mạng X3: 10101100.00100011.00000100.00000000 -> 172.35.4.0/23
………………… vân vân ………………….
Mạng X127: 10101100.00100011.11111100.00000000 -> 172.35.252.0/23
Mạng X128: 10101100.00100011.11111110.00000000 -> 172.35.254.0/23
=> lấy mạng con đầu tiên X1: 172.35.0.0/23 cấp cho mạng A: 320 host
+ Tiếp theo, lấy mạng X2 (là địa chỉ mạng lớn nhất tiếp theo) chia cho mạng B:115 host.
Tương tự trên, theo công thức: 2n - 2 ≥ 115 => n=7 => m = 32-23-7 = 2
=> SM’ (Subnet Mask mới) = SM (Subnet Mask cũ) + m = 23 +2 = 25 ( viết tắt là /25)
& số Subnet (mạng con) được tạo ra là: 2m = 22 = 4
với SM thay đổi từ /23 thành /25 (các bit trong khoảng này của X2 liên quan đến cả Octet
3 và Octet thứ 4) nên ta có các mạng con mới sinh ra từ X2:
| Octet 3 | | Octet 4 |
Mạng X21: 10101100.00100011.00000010.00000000 -> 172.35.2.0/25
Mạng X22: 10101100.00100011.00000010.10000000 -> 172.35.2.128/25
Mạng X23: 10101100.00100011.00000011.00000000 -> 172.35.3.0/25
Mạng X24: 10101100.00100011.00000011.10000000 -> 172.35.3.128/25
=> lấy mạng X21: 172.35.2.0/25 cấp cho mạng B: 115 host
+ Tiếp theo, ta sử dụng mạng con X22: 172.35.2.128/25 để chia cho mạng C: 80 host
Tương tự trên, theo công thức: 2n - 2 ≥ 80 => n=7 => m = 32-25-7 = 0 (Vừa đẹp, khi giá
trị m=0 điều này chứng tỏ là mạng đang chia chỉ có thể cấp vừa đủ hoặc thừa một số IP
cho mạng có số host đang yêu cầu, ở đây là 115 host- chú ý: khi sử dụng VLSM thì m sẽ
không bao giờ nhận giá trị âm)
=> cấp luôn X22 cho mạng C: 80 host
+ Lúc này cần phải dùng đến giải địa chỉ X23 để chia cho mạng D: 30 host
Tương tự trên, theo công thức: 2n - 2 ≥ 30 => n=5 => m = 32-25-5 = 2
=> SM’ (Subnet Mask mới) = SM (Subnet Mask cũ) + m = 25 +2 = 27 ( viết tắt là /27)
& số Subnet (mạng con) được tạo ra là: 2m = 22 = 4
với SM thay đổi từ /25 thành /27 (các bit trong khoảng này của X23 liên quan đến Octet
thứ 4) nên ta có các mạng con mới sinh ra từ X23:
| Octet 4 |
Mạng X231: 10101100.00100011.00000011.00000000 -> 172.35.3.0/27
Mạng X232: 10101100.00100011.00000011.00100000 -> 172.35.3.32/27
Mạng X233: 10101100.00100011.00000011.01000000 -> 172.35.3.64/27
Mạng X234: 10101100.00100011.00000011.01100000 -> 172.35.3.96/27
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
=> lấy X231: 172.35.3.0/27 cấp cho mạng D: 30 host
+ Lấy X232 chia cho các mạng E: 2 host, F: 2 host, G: 2 host
Tương tự trên, theo công thức: 2n - 2 ≥ 2 => n=2 => m = 32-27-2 = 3
=> SM’ (Subnet Mask mới) = SM (Subnet Mask cũ) + m = 27 +3 = 30 ( viết tắt là /30)
& số Subnet (mạng con) được tạo ra là: 2m = 23 = 8
với SM thay đổi từ /27 thành /30 (các bit trong khoảng này của X232 liên quan đến Octet
thứ 4) nên ta có các mạng con mới sinh ra từ X232 là:
| Octet 4 |
Mạng X2321: 10101100.00100011.00000011.00100000 -> 172.35.3.32/30
Mạng X2322: 10101100.00100011.00000011.00100100 -> 172.35.3.36/30
Mạng X2323: 10101100.00100011.00000011.00101000 -> 172.35.3.40/30
………………… vân vân ………………….
Mạng X2327: 10101100.00100011.00000011.00111000 -> 172.35.3.56/30
Mạng X2328: 10101100.00100011.00000011.00111100 -> 172.35.3.60/30
=> lấy mạng Mạng X2321: 172.35.3.32/30 cấp cho mạng E: 2 host
=> lấy mạng Mạng X2322: 172.35.3.36/30 cấp cho mạng F: 2 host
=> lấy mạng Mạng X2323: 172.35.3.40/30 cấp cho mạng G: 2 host
KẾT LUẬN
- Sau khi cấp các địa chỉ mạng con cho các mạng A, B, C, D, E, F, G sẽ còn dư các
mạng chưa được sử dụng (để giành khi cần ta có thể sử dụng để cấp phát hoặc chia
nhỏ tiếp). Phương pháp VLSM này sẽ giúp ta kiểm soát được phần địa chỉ dư thừa
chưa được sử dụng.
- Bảng sơ đồ tổng kết như sau:
Tên
mạ
ng
Số
host
yêu
cầu
Địa chỉ
mạng
Pref
ix
Subnet
Mask
Giải địa chỉ khả
dụng
Địa chỉ
Broadcast
A 320 172.35.0.0 /23 255.255.254
.0
172.35.0.1 -
172.35.1.254
172.35.1.25
5
B 115 172.35.2.0 /25 255.255.255
.128
172.35.2.1 -
172.35.2.126
172.35.2.12
7
C 80 172.35.2.12
8
/25 255.255.255
.128
172.35.2.129 -
172.35.2.254
172.35.2.25
5
D 30 172.35.3.0 /27 255.255.255
.224
172.35.3.1 -
172.35.3.30
172.35.3.31
E 2 172.35.3.32 /30 255.255.255
.252
172.35.3.33 -
172.35.3.34
172.35.3.35
F 2 172.35.3.36 /30 255.255.255
.252
172.35.3.37 -
172.35.3.38
172.35.3.39
G 2 172.35.3.40 /30 255.255.255
.252
172.35.3.41 -
172.35.3.42
172.35.3.43
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
(Có thể vào www.vlsm-calc.net để kiểm tra xem kết quả có trùng, đúng hay không)
- Sơ đồ tổng quát cho các mạng như sau:
172.35.0.0/16 (Giải địa chỉ ban đầu)
172.35.0.0/23
172.35.2.0/23 -> (Dùng để chia tiếp)
172.35.4.0/23 | 172.35.2.0/25
….. | 172.35.2.128/25
172.35.252.0/23| 172.35.3.0/25 -> (Dùng để chia tiếp)
172.35.254.0/23| 172.35.3.128/25 | 172.35.3.0/27
172.35.3.32/27 ->(Dùng để chia tiếp)
172.35.3.64/27| |172.35.3.32/30
172.35.3.96/27| |172.35.3.36/30
| 172.35.3.40/30
…
|172.35.3.56/30
|172.35.3.60/30
+ Chú ý: Địa chỉ in đậm chính là địa chỉ đã được cấp phát, địa chỉ bị gạch chân & có dấu
“->” là đã bị chia, các địa chỉ còn lại là địa chỉ còn dư thừa có thể dùng cho việc khác.
VÍ DỤ MẪU 2: Cho giải địa chỉ X: 10.0.0.0/12
, hãy Subnet để cấp cho các mạng con:
-A: 510 host
-B: 370 host
-C: 217 host
-D: 156 host
-E: 80 host
-F: 40 host
-G: 2 host
-H: 2 host
-I: 2 host
-J: 2 host
theo phương pháp VLSM?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Hướng dẫn giải:
*Bước 1: Theo VLSM, ta sắp xếp số mạng yêu cầu từ cao xuống thấp, được:
A: 510 host
B: 370 host
C: 217 host
D: 156 host
E: 80 host
F: 40 host
G: 2 host
H: 2 host
I: 2 host
J: 2 host
*Bước 2: Thực hiện chia giải địa chỉ ban đầu lần lượt cho mạng yêu cầu số host cao nhất
đến mạng yêu cầu thấp nhất.
Theo đề bài cho mạng X: 10.0.0.0/12 00001010.00000000.00000000.00000000
-> số bit thuộc Net_id là 12, và số bit thuộc Host_id là 32-12 = 20 (chính là các bit bị
gạch chân- việc thay đổi giá trị từ 0 thành 1 và vị trí các bit này sẽ sinh ra các mạng con
mới)
- Đầu tiên, theo VLSM ta chia X cho mạng A: 510 host
Theo công thức: 2n - 2 ≥ 510 => n=9 => m = 32 – 12 – 9 = 11
-> SM’ = 12 + 11 = 23 (viết tắt là /23)
& Số Subnet mới được sinh ra = 2m = 211 = 2048
Ta thấy từ SM ban đầu là /12 chuyển lên /23 chúng ta phải thay đổi mỗi bit thuộc m để
tạo mạng con, tính từ trái sang phải, các bit m từ khoảng bit thứ 12 đến bit thứ 23 thuộc 2
octet 2 và octet 3, do đó ta có:
| Octet 2| | Octet 3 |
X-> X1: 00001010.00000000.00000000.00000000 <-> 10.0.0.0/23 (cấp cho mạng A)
X2: 00001010.00000000.00000010.00000000 <-> 10.0.2.0/23 (dùng chia tiếp)
X3: 00001010.00000000.00000100.00000000 <-> 10.0.4.0/23
X4: 00001010.00000000.00000110.00000000 <-> 10.0.6.0/23
…. Vân vân ….
X2047: 00001010.00001111.11111100.00000000 <-> 10.15.252.0/23
X2048: 00001010.00001111.11111110.00000000 <-> 10.15.254.0/23
- Tiếp theo, lấy mạng X2 (là mạng lớn nhất tiếp theo mạng vừa bị cấp) chia cho mạng B
Theo công thức: 2n - 2 ≥ 370 => n=9 => m = 32 – 23 – 9 = 0 (chú ý, theo phương pháp
vlsm thì m không bao giờ nhận giá trị âm) -> vừa đủ để cấp cho mạng B
- Tiếp theo, lấy mạng X3 chia cho mạng C: 217 host
Theo công thức: 2n - 2 ≥ 217 => n=8 => m = 32 – 23 – 8 = 1
-> SM’ = 23 + 1 = 24 (viết tắt là /24)
& Số Subnet mới được sinh ra = 2m = 21 = 2
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ta thấy từ SM ban đầu là /23 chuyển lên /24 chúng ta phải thay đổi bit thuộc m để tạo
mạng con, tính từ trái sang phải, bit m từ khoảng bit thứ 23 đến bit thứ 24 thuộc octet 3,
do đó ta có các mạng con được sinh ra từ X3 là:
| Octet 3 |
X31: 00001010.00000000.00000100.00000000 <-> 10.0.4.0/24 (cấp cho mạng C)
X32: 00001010.00000000.00000101.00000000 <-> 10.0.5.0/24
- Tiếp theo, lấy mạng X32 chia cho mạng D: 156 host
Theo công thức: 2n - 2 ≥ 156 => n=8 => m = 32 – 24 – 8 = 0 (chú ý, theo phương pháp
vlsm thì m không bao giờ nhận giá trị âm) -> vừa đủ để cấp cho mạng D
- Quay lại lấy mạng X4 (vì các mạng con nhỏ đã dùng hết rồi) để chia cho mạng E: 80
host, Theo công thức: 2n - 2 ≥ 80 => n=7 => m = 32 – 23 – 7 = 2
-> SM’ = 23 + 2 = 25 (viết tắt là /25)
& Số Subnet mới được sinh ra = 2m = 22 = 4
Ta thấy từ SM ban đầu là /23 chuyển lên /25 chúng ta phải thay đổi các bit thuộc m để
tạo mạng con, tính từ trái sang phải, các bit m từ khoảng bit thứ 23 đến bit thứ 25 thuộc
octet 3 và octet 4, do đó ta có các mạng con được sinh ra từ X4 là:
| Octet 3| | Octet 4 |
X41: 00001010.00000000.00000110.00000000 <-> 10.0.6.0/25 (cấp cho mạng E)
X42: 00001010.00000000.00000110.10000000 <-> 10.0.6.128/25
X43: 00001010.00000000.00000111.00000000 <-> 10.0.7.0/25
X44: 00001010.00000000.00000110.00000000 <-> 10.0.7.128/25
- Tiếp theo, lấy mạng X42 chia cho mạng F: 40 host
Theo công thức: 2n - 2 ≥ 40 => n=6 => m = 32 – 25 – 6 = 1
-> SM’ = 25 + 1 = 26 (viết tắt là /26)
& Số Subnet mới được sinh ra = 2m = 21 = 2
Ta thấy từ SM ban đầu là /25 chuyển lên /26 chúng ta phải thay đổi bit thuộc m để tạo
mạng con, tính từ trái sang phải, bit m từ khoảng bit thứ 25 đến bit thứ 26 thuộc octet 4,
do đó ta có các mạng con được sinh ra từ X42 là:
| Octet 4 |
X421: 00001010.00000000.00000110.10000000 <-> 10.0.6.128/26 (cấp cho mạng F)
X422: 00001010.00000000.00000110.11000000 <-> 10.0.6.192/26
- Cuối cùng, lấy mạng X422 chia cho các mạng cần 2 host là G, H, I, J
Theo công thức: 2n - 2 ≥ 2 => n=2 => m = 32 – 26 – 2 = 4
-> SM’ = 26 + 4 = 30 (viết tắt là /30)
& Số Subnet mới được sinh ra = 2m = 24 = 16
Ta thấy từ SM ban đầu là /26 chuyển lên /30 chúng ta phải thay đổi các bit thuộc m để
tạo mạng con, tính từ trái sang phải, các bit m từ khoảng bit thứ 26 đến bit thứ 30 thuộc
octet 4, do đó ta có các mạng con được sinh ra từ X422 là:
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Octet 4 |
X4221: 00001010.00000000.00000110.11000000 <-> 10.0.6.192/30 (cấp cho mạng G)
X4222: 00001010.00000000.00000110.11000100 <-> 10.0.6.196/30 (cấp cho mạng H)
X4223: 00001010.00000000.00000110.11001000 <-> 10.0.6.200/30 (cấp cho mạng I)
X4224: 00001010.00000000.00000110.11001100 <-> 10.0.6.204/30 (cấp cho mạng J)
….. vân vân ……
X42215: 00001010.00000000.00000110.11111000 <-> 10.0.6.248/30 (cấp cho mạng G)
X42216: 00001010.00000000.00000110.11111100 <-> 10.0.6.252/30 (cấp cho mạng G)
KẾT LUẬN
- Sau khi cấp các địa chỉ mạng con cho các mạng A, B, C, D, E, F, G, H, I, J sẽ còn
dư các mạng chưa được sử dụng (để giành khi cần ta có thể sử dụng để cấp phát hoặc
chia nhỏ tiếp). Phương pháp VLSM này sẽ giúp ta kiểm soát được phần địa chỉ dư
thừa chưa được sử dụng.
- Bảng sơ đồ tổng kết như sau:
Tên
mạ
ng
Số
host
yêu
cầu
Địa chỉ
mạng
Pref
ix
Subnet
Mask
Giải địa chỉ khả
dụng
Địa chỉ
Broadcast
A 510 10.0.0.0 /23 255.255.254
.0
10.0.0.1-
10.0.1.254
10.0.1.255
B 370 10.0.2.0 /23 255.255.254
.0
10.0.2.1-
10.0.3.254
10.0.3.255
C 217 10.0.4.0 /24 255.255.255
.0
10.0.4.1 -
10.0.4.254
10.0.4.255
D 156 10.0.5.0 /24 255.255.255
.0
10.0.5.1 -
10.0.5.254
10.0.5.255
E 80 10.0.6.0 /25 255.255.255
.128
10.0.6.1 -
10.0.6.126
10.0.6.127
F 40 10.0.6.128 /26 255.255.255
.192
10.0.6.129 -
10.0.6.190
10.0.6.191
G 2 10.0.6.192 /30 255.255.255
.252
10.0.6.193 -
10.0.6.194
10.0.6.195
H 2 10.0.6.196 /30 255.255.255
.252
10.0.6.197 -
10.0.6.198
10.0.6.199
I 2 10.0.6.200 /30 255.255.255
.252
10.0.6.201 -
10.0.6.202
10.0.6.203
J 2 10.0.6.204 /30 255.255.255
.252
10.0.6.205 -
10.0.6.206
10.0.6.207
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Sơ đồ chia tổng quát xuất phát từ địa chỉ X là:
Ghi chú: địa chỉ in đậm chính là địa chỉ được cấp phát cho các mạng A, B, C, D, E, F,G,
H, I, J tương ứng theo chiều từ trên xuống dưới & từ trái qua phải
(Các bài toán kiểu tương tự trên, chúng ta có thể áp dụng theo ví dụ mẫu bên trên để
subnet mạng con)
