Net Tutor 1: IP Address

**Neo** · 11-09-2002 23:39

Nhiều bạn muốn học về mạng nhưng ko biết bắt đầu từ đâu.
Kể từ hôm nay 11.9, Neo sẽ cố gắng tutor cho các bạn về mạng căn bản để giúp các bạn dễ dàng hơn khi học về mạng ha.

Tutor 1: IP Address

Bài viết này sẽ cung cấp cho các bạn một trong những khái niệm cơ bản nhất về mạng, đó là địa chỉ IP.

Địa chỉ IP(Ipv4) gồm 32 bit được chia làm 4 octet(1octet=8bit=1byte) gồm 3 thành phần chính: Class Bit, Net ID, Host ID chia ra 5 lớp A, B, C, D, E.
----------------------------------------------------------------------------
|Class Bit| Net ID | Host ID |
----------------------------------------------------------------------------
Class Bit : Bit nhận dạng lớp
Net ID (n) : Địa chỉ mạng
Host ID(h) : Địa chỉ máy
Class bit của lớp A, B, C, D, E là 0(A) ,10(B), 110(C), 1110(D), 11110(E)
Class A: 0nnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh
Class B: 10nnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh
Class C: 110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh
Class D: 1110nnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh
Class E: 11110nnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh

Chỉ có dzậy thôi, bây giờ ta sẽ phân tích để xác định khoảng địa chỉ(Range), số mạng(max nets), số máy(max hosts).

Xét lớp A:
Có 7 bit làm net, từ 0|0000001(1) đến 0|1111110(126). Nghĩa là có 2^7-2=126 mạng(max nets)
Có 24 bit làm host, bắt đầu từ 00000000.00000000.00000001 đến 11111111.11111111.11111110. Nghĩa là có 2^24-2 máy(max hosts)
Suy ra khoảng địa chỉ của lớp A là: 1.0.0.1 – 126.255.255.254 (Range)

Xét lớp B, ta tính tương tự:
Có 14 bit làm net, range: 10|000000.00000001 - 10|111111.11111110. Max nets = 2^14-2
Có 16 bit làm host, range: 00000000.00000001 đến 11111111.11111110. Max hosts = 2^16-2
Range của lớp B sẽ là: 128.1.0.1-191.254.255.254

Xét lớp C:
Có 21 bit làm net, range: 110|00000.00000000.00000001 - 10|111111.11111110. Max nets = 2^21-2
Có 8 bit làm host, range: 00000001(1) đến 11111110(254). Max hosts = 2^8-2=254
Range của lớp C sẽ là: 192.0.1.1 – 223.255.254.254

Notes:
- 127.0.0.1 là địa chỉ mặc định của tất cả các máy.
- Thực tế ko phân địa chỉ mạng hay địa chỉ máy đều bằng 0 hay đều bằng 1.

Ta có khái niệm default mask là giá trị cao nhất (tất cả các bit bằng 1) ứng với netID
Như vậy default mask lớp A là 255.0.0.0, lớp B là 255.255.0.0, lớp C là 255.255.255.0

Ví dụ: máy X có địa chỉ IP là 155.20.150.200. Xác định các thông số liên quan đến máy X.
Ta có thể suy luận:
Đây là địa chỉ lớp B( lớp B

128-191).***.***.***), do đó X sẽ thuộc mạng 155.20.0.0 (lớp B có 16 bit làm host),
Default mask tương ứng là 255.255.0.0 .
Cách viết khác là: 155.20.150.200/16 (tức 16 bit làm mask).

Hoặc tính như sau:
155.20.150.200 10011011.00010100.10010110.11001000
255.255.0.0 AND 11111111.11111111.00000000.00000000
------------------------------------------------------
10011011.00010100.00000000.00000000
Subnet Address: 155.20.0.0
Range: 155.20.0.1 – 155.20.255.254
Broadcast Address: 155.20.255.255
(Đọc lại phần notes, xem có liên quan gì ko nè!)

IP subnetting:
Phân địa chỉ mạng con là mở rộng địa chỉ cho nhiều mạng trên cơ sở một địa chỉ mạng, mục đích để xây dựng địa chỉ IP phù hợp với số lượng máy thực tế ứng với các điều kiện cụ thể, tránh lãng phí. Subnetting là ta mượn một số bit của HostID làm NetID.
Subnet mask là kết hợp default mask với các bit mượn của host.

Trở lại ví dụ trên, nếu ta lấy 3 bit của HostID làm NetID, 16+3=19.
Khi đó subnet mask sẽ là 11111111.11111111.11111100.00000000 hay 255.255.252.0
Ta cần phải tính subnet address, range, broadcast address của 155.20.150.200/19
155.20.150.200 10011011.00010100.100 10110.11001000
255.255.0.0 AND 11111111.11111111.111 00000.00000000
-------------------------------------------------------
10011011.00010100.100 00000.00000000
Subnet Address: 155.20.128.0
Range:
From 155.20.128.1 <- 10011011.00010100.100 00000.00000001
To 155.20.159.254 <–10011011.00010100.100 11111.11111110
Broadcast Address: 155.20.159.255
Lúc này chỉ có 13 bit làm host nên trong mạng con 155.20.128.0 mạng này có 2^13-2 máy.

Nhận xét:
Máy X có địa chỉ IP 155.20.150.200 nếu không chia subnet thì chỉ là 1 máy con trong mạng 155.20.0.0. Nhưng khi chia subnet 3 bit thì máy X sẽ tạo được 1 mạng con 155.20.128.0 có thể có được 2^13-2=8192-2=8190 máy con có range từ 155.20.128.1 đến 155.20.159.254.
Dzậy thì nếu máy Y có địa chỉ 155.20.130.230 thuộc mạng con 155.20.128.0 tạo ra từ máy X. Máy Y chia subnet tiếp tục thì sao nè?

Bài toán:
-------------------------------------------------
Một công ty đa quốc gia được cấp địa chỉ IP 180.70.0.0.
1. Ban đầu công ty có 5 chi nhánh ở các quốc gia khác nhau. Xác định các thông số kỹ thuật cần thiết để xây dựng hệ thống mạng cho công ty.
2. Sau một thời gian, để phân phối công việc đồng đều cho các chi nhánh, công ty xây dựng lại hệ thống mạng, mỗi mạng 4000 máy, có thể chia được bao nhiêu mạng con?
-------------------------------------------------

Đọc tới đây chắc mệt xỉu rồi, nghỉ xả hơi một chút ha!

**vikhoa** · 12-09-2002 00:23

Hỗ trợ 1 chút nè, chẳng ai rảnh ngồi tính đâu :

http://www.duke.edu/~mct4/ipcalc.html

http://www.telusplanet.net/public/sparkman/netcalc.htm

**Neo** · 12-09-2002 01:20

Bác Khoa nè, xài tool thì hỏng nói rùi, tính làm gì nữa cho mệt xác.
Mới học 1+0=1 mà lấy máy tính ra bấm thì...
IPaddr=định nghĩa+tool
Mà nhiệm vụ của IT là viết tool chứ hỏng phải xài tool.

HS VN giỏi hơn HS nước ngoài là nhờ vào cái đầu.
Nhưng SV học ở VN thua SV học ở nước ngoài là do thiếu tool.

Bởi dzậy các bạn beginer vẫn phải ngồi tính ha. Tool thì cũng phải nhập ip và subnet mask. Mà quan trọng nhất là ta phải xác định bao nhiêu bit làm mask.

**vikhoa** · 12-09-2002 08:29

Thì mình nói là "hỗ trợ" mà. Vẫn phải hiểu được IP và subnet mask mới biết xài tool chứ. Chẳng qua để tính nhanh hơn 1 chút thôi. Neo thấy đúng không ?

**Neo** · 12-09-2002 10:10

Đổi cơ số mà ngồi chia 2 liên tục, lấy ngược thì xỉn luôn.
Để đổi cơ số nhanh thập phân->nhị phân ta thực hiện như sau:
1. Phân tích số thập phân thành tổng của 1,2,4,8,16,32,64,128
2. Đọc nhẩm “một, hai, bốn, tám, mười sáu, ba hai, sáu tư, một trăm hai mươi tám”
3. Viết từ phải sang trái 1 nếu số đọc & số tính trùng nhau, 0 nếu ko có.
Ví dụ:
155= 128+16+8+2+1
Đọc ‘một’ viết 1, ‘hai’ - 2, ‘bốn’ viết 0, ‘tám’ - 1, ‘mười sáu’-1, ‘ba hai’-0, ‘sáu tư ‘-0, ‘một hai tám’-1 lần lượt từ phải sang ta được số sau: 10011011

Nhị phân->thập phân:
1. Ứng với mỗi lần đọc như trên ta dò từ phải sang trái xem nếu là 1 thì viết ra số vừa đọc.
2. Lấy tổng chuỗi số vừa đọc.
Ví dụ: 10110101
Ta đọc ‘một’ viết 1, hai-không viết, ‘bốn’ viết 4, tám- không viết, ‘mười sáu’ – 16, ‘ba hai’-32, sáu tư-không viết, ‘một hai tám’ viết 1.
10110101=1+4+16+32+128=181

Quá dễ phải ko nè.
Trở lại bài toán, công ty có 5 chi nhánh, ta xem mỗi chi nhánh là 1 subnet,
Ta đếm một, hai, bốn, tám. Chỉ có 8 là đủ chứa 5. 8=2^3. Vậy ta cần lấy 3 bit của host để làm net.
Default: 180.70.0.0/16 (vì thuộc class B)
Chú ý khi mask là 1 hết (255) thì phép AND sẽ giữ nguyên kết quả.
Address: 180.70.000 00000.00000000
Subnet mask: 255.255. 001 00000.00000000
010 00000.00000000
011 00000.00000000
100 00000.00000000 (*)
101 00000.00000000
110 00000.00000000
Như dzậy khi AND xong ta được 180.70.32.0, 180.70.64.0, 180.70.96.0, 180.70.128.0, 180.70.160.0, 180.70.192.0
Sau đó ta tính range cho mỗi subnet.
Ví dụ subnet (*):
Subnet address: 180.70.128.0
Range:
From 180.70.100 00000.00000001 (180.70.128.1)
To 180.70.100 11111.11111110 (180.70.159.254)
Broadcast Address: 180.70.159.255

Việc tính toán lặp lại cho các subnet khác nhau rất mất thời gian. Bởi dzậy, đến đây các bạn dư sức lập trình để tính IP cho nhanh. Còn không thì xài mấy cái tool có sẵn!

Tương tự cho câu 2, 180.70.0.0/16 cho 4000 máy.
Ta vẫn đếm 1, 2, 4, 8 …, 128,256,512,1024(2^10), 2048(2^11),4096(2^12).
Vậy để chứa đủ 4000 máy ta cần 12 bit nhị phân để làm host. Nghĩa là cần 32-12=20 bit làm mask, 20-16=4 bit làm net
dddddddd.dddddddd.nnnnhhhhh.hhhhhhhh
4 bit làm net nên ta có thể chia được bao nhiêu mạng con, địa chỉ cụ thể ra sao, … thì nhờ tool cho lẹ.

Đến đây chắc là được rồi ha. Ví dụ khi thi ta gặp bài toán này:
Một trường học được cấp địa chỉ ip 203.162.5.0. Hiệu trưởng muốn chia làm 5 mạng cho 5 phòng thực hành, mỗi phòng có 50 máy. Bạn hãy góp ý cho ổng thử xem!

Địa chỉ lớp C: 203.162.5.0/24
Đếm 1,2,4,8,16,32,64(2^6). Như vậy cần 6 bit nhị phân làm host, 2 bit làm net nên hỏng thể nào chia 5 mạng được nếu chia theo máy.
Đếm 1,2,4,8(2^3). Cần 3 bit nhị phân làm net, cần 5 bit nhị phân làm host nên chỉ được 2^5-2=30 máy cho mỗi phòng thôi.

Lúc sếp hỏi thì nói là nếu chia theo máy thì hỏng chia được 4 mạng. Còn nếu chia theo phòng học thì chỉ được 30 máy thôi. Lúc này ổng sợ rồi, chơi luôn câu tiếp: “Sếp giao cho em làm dzụ này đi, em làm hết mua thiết bị, máy tính, lắp đặt cho, hỏng tính dzô tiền lương đâu, chỉ tính tiền theo hóa đơn thôi.”

He he, sau đó nhận về cho anh em trên diễn đàn này làm để Trung thu anh em có tiền đi chơi, bao luôn bác Khoa, sướng chưa!

**trannam136** · 12-09-2002 10:19

Cám ơn Neo, bạn tiếp tục nhá.

**quaitieutu** · 13-09-2002 10:39

Người khác còn đang chuẩn bị thì Neo đã " mở lớp" rồi à
Bái phục

**Neo** · 13-09-2002 14:56

quái đúng là quái thiệt, chọt dzô mấy câu như lái chiếc 747 lao dzô tui í...

**Neo** · 13-09-2002 15:02

Hic, hình như hỏng ai thèm đọc bài của tớ í, tớ có lộn vài chỗ nhưng thấy mọi người im re, chẳng thấy ai théc méc thêm gì hết như: Ipv6, tại sao địa chỉ lớp D, E hỏng thấy nói tới, đa số dv Internet dùng 192.168.x.x… làm sao xem địa chỉ ip, làm sao để ko cho ISP biết mình xài máy trong mạng nào…

Thôi kệ, lỡ viết rồi nên độc diễn 1 mình luôn, he he.

Địa chỉ mạng riêng (private network address)
Lớp A: 10.0.0.0
Lớp B: 172.16.0.0
Lớp C: 192.168.0.0
Địa chỉ broadcast của lớp A còn được gọi là địa chỉ universal broadcast (255.255.255.255)
Lý do để đưa ra địa chỉ mạng riêng là gì nhỉ? Mask của địa chỉ trên ?
Một lưu ý quan trọng là: Một địa chỉ IP có thể có nhiều hostname khác nhau nhưng một hostname thì chỉ có một IP liên kết với nó.
(hostname đại khái là… www.ddth.com, www.diendantinhoc.com, ah, bạn thường vô forum này bằng địa chỉ nào dzậy ha. Tớ thì khoái tên dài hơn!)
Các bạn thử khám phá các câu lệnh sau: ipconfig /all , tracert www.ddth.com
Rồi cho biết xem là địa chỉ nào mà luôn luôn phải qua nè!

Liên quan đến câu hỏi ban đầu:
Máy X có địa chỉ IP 155.20.150.200 nếu không chia subnet thì chỉ là 1 máy con trong mạng 155.20.0.0. Nhưng khi chia subnet 3 bit thì máy X sẽ tạo được 1 mạng con 155.20.128.0 có thể có được 2^13-2=8192-2=8190 máy con có range từ 155.20.128.1 đến 155.20.159.254.
Dzậy thì nếu máy Y có địa chỉ 155.20.130.230 thuộc mạng con 155.20.128.0 tạo ra từ máy X. Máy Y chia subnet tiếp tục thì sao nè?

Như dzậy địa chỉ IP thể hiện điều gì?
Khi kết nối vào mạng thì IP của bạn là duy nhất trên thế giới. Nếu bạn vào mạng qua một ISP thì số IP của bạn sẽ thay đổi ở các lần bạn kết nối. Một người biết IP của bạn thì có thể lần ra vị trí của bạn. Nghĩa là khi có IP thì biết được địa chỉ của ISP rồi biết được thông tin của bạn.

Một khái niệm mới được đưa ra ở đây: IP spoofing!
Dùng dictionary tra cứu thì Spoofing nghĩa là bịp bợm, lừa đảo. Bạn có thể thay đổi IP của bạn!!! (Nghe khoái quá ha J)
Nghĩa là bạn có thể gởi một thông tin giả từ máy A đến một máy B mà máy B đó sẽ tin rằng thông tin nhận được xuất phát từ một máy C nào đó. Bạn có thể vượt qua máy chủ mà không cần phải có quyền điều khiến máy chủ đó.
Nhờ vào spoof IP mà các hacker có thể giấu thông tin cá nhân khi cần vượt qua firewall, trộm account…
Hic, mời hacker dzô đây dạy tiếp nè, giới thiệu cho bà con cách sử dụng wingate, các tool scan ip, các địa chỉ vượt rào đi chơi…

Sơ lược về Ipv6
Do sự bùng nổ của Internet, IP address ngày càng cạn kiệt. Theo dự đoán trong 5 năm nữa, chúng ta sẽ không còn IP để cung cấp cho các dịch vụ khác. Do đó người ta đã đưa ra một version mới hơn đó là IPv6!
Ipv6 gồm 128 bit, chia làm 8 đoạn, mỗi đoạn 16bit thì được chia ra bởi dấu ": " , và được hiển thị bằng số thập lục phân.

Ví dụ ta có số IPv6 sau:
1234:5678:90AB:CDEF:0000:BADE:1C00:CAFÉ !!!

Đầu tiên phải học cách đổi ra số nhị phân cho lẹ: Đổi từng số ra số nhị phân 4 bit theo quy tắc đếm (đã nói ở trên rồi)
Ví dụ: 5=4+1->0101, A=10=8+2->1010, F=15=8+4+2+1->1111
1234:5678:90AB:CDEF:0000:BADE:1C00:CAFÉ hiển thị bởi 128bit là:
0001 0010 0011 0100: 0101 0110 0111 1000: 1001 0000 1010 1011: 1100 1101 1110 1111:
0000 0000 0000 0000: 1011 1010 1101 1110: 0001 1100 0000 0000: 1100 1010 1111 1110

IPv6 về căn bản dựa trên các chức năng của IPv4. Có cải thiện trong phần format của IP header , là loại bỏ các field không dùng đến như chiều dài của field header , TOS ( Type Of service Field ), checksum field (điều này làm cho router xử lý chậm hơn) nhưng Ipv6 thêm vào tính năng cố định chiều dài của Header, làm đơn giản hoá trong việc xử lý gói tin truyền.

Hic, tớ chỉ bít có nhiêu đó thôi, có cho tiền bắt tớ viết nữa thì cũng chịu…vì ko ko thấy gì nữa , mỏi mắt quá trời luôn. Trung thu này mà có ai tặng tớ 1 chai V-Roto thì hay hơn là tặng 1 cái bánh con heo đó bớ bà con ới ời!