Trang Chính
Latest images
Tìm kiếm
Đăng ký
Đăng Nhập
Chương 6: Tâng mạng
Câu 21 (2 điểm): Trình bày cấu trúc địa chỉ IP và các thuật ngữ liên quan?
CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IP ((1 điểm)
Là địa chỉ có cấu trúc, được chia làm hai hoặc ba phần là: network_id&host_id hoặc network_id&subnet_id&host_id.
Là một con số có kích thước 32 bit. Khi trình bày, người ta chia con số 32 bit này thành bốn phần, mỗi phần có kích thước 8 bit, gọi là octet hoặc byte. Có các cách trình bày sau:
- Ký pháp thập phân có dấu chấm (dotted-decimal notation). Ví dụ: 172.16.30.56.
- Ký pháp nhị phân. Ví dụ: 10101100 00010000 00011110 00111000.
- Ký pháp thập lục phân. Ví dụ: AC 10 1E 38.
Không gian địa chỉ IP (gồm 232 địa chỉ) được chia thành nhiều lớp (class) để dễ quản lý. Đó là các lớp: A, B, C, D và E; trong đó các lớp A, B và C được triển khai để đặt cho các host trên mạng Internet; lớp D dùng cho các nhóm multicast; còn lớp E phục vụ cho mục đích nghiên cứu.
Địa chỉ IP còn được gọi là địa chỉ logical, trong khi địa chỉ MAC còn gọi là địa chỉ vật lý (hay địa chỉ physical).
MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ LIÊN QUAN. (1 điểm)
Network_id: là giá trị để xác định đường mạng. Trong số 32 bit dùng địa chỉ IP, sẽ có một số bit đầu tiên dùng để xác định network_id. Giá trị của các bit này được dùng để xác định đường mạng.
Host_id: là giá trị để xác định host trong đường mạng. Trong số 32 bit dùng làm địa chỉ IP, sẽ có một số bit cuối cùng dùng để xác định host_id. Host_id chính là giá trị của các bit này. Địa chỉ host: là địa chỉ IP, có thể dùng để đặt cho các interface của các host. Hai host nằm thuộc cùng một mạng sẽ có network_id giống nhau và host_id khác nhau.
Mạng (network): một nhóm nhiều host kết nối trực tiếp với nhau. Giữa hai host bất kỳ không bị phân cách bởi một thiết bị layer 3. Giữa mạng này với mạng khác phải kết nối với nhau bằng thiết bị layer 3.
Địa chỉ mạng (network address): là địa chỉ IP dùng để đặt cho các mạng. Địa chỉ này không thể dùng để đặt cho một interface. Phần host_id của địa chỉ chỉ chứa các bit 0. Ví dụ 172.29.0.0 là một địa chỉ mạng.
Mạng con (subnet network): là mạng có được khi một địa chỉ mạng (thuộc lớp A, B, C) được phân chia nhỏ hơn (để tận dụng số địa chỉ mạng được cấp phát). Địa chỉ mạng con được xác định dựa vào địa chỉ IP và mặt nạ mạng con (subnet mask) đi kèm (sẽ đề cập rõ hơn ở phần sau).
Địa chỉ broadcast: là địa chỉ IP được dùng để đại diện cho tất cả các host trong mạng. Phần host_id chỉ chứa các bit 1. Địa chỉ này cũng không thể dùng để đặt cho một host được. Ví dụ 172.29.255.255 là một địa chỉ broadcast.
Câu 22 (2 điểm): Trình bày đặc điểm và phân biệt các lớp địa chỉ IP?
Lớp A(0.5 điểm).
Dành một byte cho phần network_id và ba byte cho phần host_id.
Để nhận diện ra lớp A, bit đầu tiên của byte đầu tiên phải là bit 0. Dưới dạng nhị phân, byte này có dạng 0xxxxxxx. Vì vậy, những địa chỉ IP có byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 0 (00000000) đến 127 (01111111) sẽ thuộc lớp A. Ví dụ địa chỉ 50.14.32.8 là một địa chỉ lớp A (50 < 127). Byte đầu tiên này cũng chính là network_id, trừ đi bit đầu tiên làm ID nhận dạng lớp A, còn lại bảy bit để đánh thứ tự các mạng, ta được 128 (27) mạng lớp A khác nhau. Bỏ đi hai trường hợp đặc biệt là 0 và 127. Kết quả là lớp A chỉ còn 126 (27-2) địa chỉ mạng, 1.0.0.0 đến 126.0.0.0.
Phần host_id chiếm 24 bit, tức có thể đặt địa chỉ cho 16.777.216 (224) host khác nhau trong mỗi mạng.
Bỏ đi một địa chỉ mạng (phần host_id chứa toàn các bit 0) và một địa chỉ broadcast (phần host_id chứa toàn các bit 1) như vậy có tất cả 16.777.214 (224-2) host khác nhau trong mỗi mạng lớp A. Ví dụ, đối với mạng 10.0.0.0 thì những giá trị host hợp lệ là 10.0.0.1 đến 10.255.255.254.
Hình 3.1 – Mô tả các mạng lớp A kết nối với nhau
Lớp B(0.5 điểm).
Dành hai byte cho mỗi phần network_id và host_id.
Dấu hiệu để nhận dạng địa chỉ lớp B là byte đầu tiên luôn bắt đầu bằng hai bit 10. Dưới dạng nhị phân, octet có dạng 10xxxxxx. Vì vậy những địa chỉ nằm trong khoảng từ 128 (10000000) đến 191 (10111111) sẽ thuộc về lớp B. Ví dụ 172.29.10.1 là một địa chỉ lớp B (128 < 172 < 191).
Phần network_id chiếm 16 bit bỏ đi 2 bit làm ID cho lớp, còn lại 14 bit cho phép ta đánh thứ tự 16.384 (214) mạng khác nhau (128.0.0.0 đến 191.255.0.0)
Phần host_id dài 16 bit hay có 65536 (216) giá trị khác nhau. Trừ 2 trường hợp đặc biệt còn lại 65534 host trong một mạng lớp B. Ví dụ, đối với mạng 172.29.0.0 thì các địa chỉ host hợp lệ là từ 172.29.0.1 đến 172.29.255.254.
Hình 3.2 – Mô tả các mạng lớp B kết nối với nhau
Lớp C(0.5 điểm).
Dành ba byte cho phần network_id và một byte cho phần host_id.
Byte đầu tiên luôn bắt đầu bằng ba bit 110 và dạng nhị phân của octet này là 110xxxxx. Như vậy những địa chỉ nằm trong khoảng từ 192 (11000000) đến 223 (11011111) sẽ thuộc về lớp C. Ví dụ một địa chỉ lớp C là 203.162.41.235 (192 < 203 < 223).
Phần network_id dùng ba byte hay 24 bit, trừ đi 3 bit làm ID của lớp, còn lại 21 bit hay 2.097.152 (221)địa chỉ mạng (từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0).
Phần host_id dài một byte cho 256 (28) giá trị khác nhau. Trừ đi hai trường hợp đặc biệt ta còn 254 host khác nhau trong một mạng lớp C. Ví dụ, đối với mạng 203.162.41.0, các địa chỉ host hợp lệ là từ 203.162.41.1 đến 203.162.41.254.
Lớp D và E(0.5 điểm).
Các địa chỉ có byte đầu tiên nằm trong khoảng 224 đến 255 là các địa chỉ thuộc lớp D hoặc E. Do các lớp này không phục vụ cho việc đánh địa chỉ các host nên không trình bày ở đây.
Câu 23 (2 điểm): Lợi ích và nhu cầu của việc chia mạng con? Cach thực hiện việc chia mạng con?
LỢI ÍCH(1 điểm):
Giả sử ta phải tiến hành đặt địa chỉ IP cho hệ thống có cấu trúc như sau:
Hình 3.4 – Hệ thống mạng có 6 đường mạng
Theo hình trên, ta bắt buộc phải dùng đến tất cả là sáu đường mạng riêng biệt để đặt cho hệ thống mạng của mình, mặc dù trong mỗi mạng chỉ dùng đến vài địa chỉ trong tổng số 65534 địa chỉ hợp lệ, đó là một sự phí phạm to lớn. Thay vì vậy, khi sử dụng kỹ thuật chia mạng con, ta chỉ cần sử dụng một đường mạng 150.150.0.0 và chia đường mạng này thành sáu mạng con theo hình bên dưới:
Hình 3.5 – Hệ thống mạng có 6 đường mạng (sau khi chia Subnet)
Rõ ràng khi tiến hành cấp phát địa chỉ cho các hệ thống mạng lớn, người ta phải sử dụng kỹ thuật chia mạng con trong tình hình địa chỉ IP ngày càng khan hiếm. Ví dụ trong hình trên hoàn toàn chưa phải là chiến lược chia mạng con tối ưu. Thật sự người ta còn có thể chia mạng con nhỏ hơn nữa, đến một mức độ không bỏ phí một địa chỉ IP nào khác.
CÁCH THỨC CHIA MẠNG CON(1 điểm):
Xét về khía cạnh kỹ thuật, chia mạng con chính là việc mượn một số bit trong phần host_id ban đầu để đặt cho các mạng con. Lúc này, cấu trúc của địa chỉ IP gồm có ba phần: network_id, subnet_id và host_id. Số bit dùng cho phần subnet_id bao nhiêu là tuỳ thuộc vào chiến lược chia mạng con của người quản trị, có thể là một con số tròn byte (8 bit) hoặc một số bit lẻ vẫn được. Tuy nhiên subnet_id không thể chiếm trọn số bit có trong host_id ban đầu, cụ thể là (số bit làm subnet_id) ≤ (số bit làm host_id)-2.
Hình 3.6 – Số lượng Subnet tối đa được phép
Số lượng host trong mỗi mạng con được xác định bằng số bit trong phần host_id; 2x – 2 là số địa chỉ hợp lệ có thể đặt cho các host trong mạng con. Tương tự, số bit trong phần subnet_id xác định số lượng mạng con. Giả sử số bit là y
Câu 21 (2 điểm): Trình bày cấu trúc địa chỉ IP và các thuật ngữ liên quan?
CẤU TRÚC ĐỊA CHỈ IP ((1 điểm)
Là địa chỉ có cấu trúc, được chia làm hai hoặc ba phần là: network_id&host_id hoặc network_id&subnet_id&host_id.
Là một con số có kích thước 32 bit. Khi trình bày, người ta chia con số 32 bit này thành bốn phần, mỗi phần có kích thước 8 bit, gọi là octet hoặc byte. Có các cách trình bày sau:
- Ký pháp thập phân có dấu chấm (dotted-decimal notation). Ví dụ: 172.16.30.56.
- Ký pháp nhị phân. Ví dụ: 10101100 00010000 00011110 00111000.
- Ký pháp thập lục phân. Ví dụ: AC 10 1E 38.
Không gian địa chỉ IP (gồm 232 địa chỉ) được chia thành nhiều lớp (class) để dễ quản lý. Đó là các lớp: A, B, C, D và E; trong đó các lớp A, B và C được triển khai để đặt cho các host trên mạng Internet; lớp D dùng cho các nhóm multicast; còn lớp E phục vụ cho mục đích nghiên cứu.
Địa chỉ IP còn được gọi là địa chỉ logical, trong khi địa chỉ MAC còn gọi là địa chỉ vật lý (hay địa chỉ physical).
MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ LIÊN QUAN. (1 điểm)
Network_id: là giá trị để xác định đường mạng. Trong số 32 bit dùng địa chỉ IP, sẽ có một số bit đầu tiên dùng để xác định network_id. Giá trị của các bit này được dùng để xác định đường mạng.
Host_id: là giá trị để xác định host trong đường mạng. Trong số 32 bit dùng làm địa chỉ IP, sẽ có một số bit cuối cùng dùng để xác định host_id. Host_id chính là giá trị của các bit này. Địa chỉ host: là địa chỉ IP, có thể dùng để đặt cho các interface của các host. Hai host nằm thuộc cùng một mạng sẽ có network_id giống nhau và host_id khác nhau.
Mạng (network): một nhóm nhiều host kết nối trực tiếp với nhau. Giữa hai host bất kỳ không bị phân cách bởi một thiết bị layer 3. Giữa mạng này với mạng khác phải kết nối với nhau bằng thiết bị layer 3.
Địa chỉ mạng (network address): là địa chỉ IP dùng để đặt cho các mạng. Địa chỉ này không thể dùng để đặt cho một interface. Phần host_id của địa chỉ chỉ chứa các bit 0. Ví dụ 172.29.0.0 là một địa chỉ mạng.
Mạng con (subnet network): là mạng có được khi một địa chỉ mạng (thuộc lớp A, B, C) được phân chia nhỏ hơn (để tận dụng số địa chỉ mạng được cấp phát). Địa chỉ mạng con được xác định dựa vào địa chỉ IP và mặt nạ mạng con (subnet mask) đi kèm (sẽ đề cập rõ hơn ở phần sau).
Địa chỉ broadcast: là địa chỉ IP được dùng để đại diện cho tất cả các host trong mạng. Phần host_id chỉ chứa các bit 1. Địa chỉ này cũng không thể dùng để đặt cho một host được. Ví dụ 172.29.255.255 là một địa chỉ broadcast.
Câu 22 (2 điểm): Trình bày đặc điểm và phân biệt các lớp địa chỉ IP?
Lớp A(0.5 điểm).
Dành một byte cho phần network_id và ba byte cho phần host_id.
Để nhận diện ra lớp A, bit đầu tiên của byte đầu tiên phải là bit 0. Dưới dạng nhị phân, byte này có dạng 0xxxxxxx. Vì vậy, những địa chỉ IP có byte đầu tiên nằm trong khoảng từ 0 (00000000) đến 127 (01111111) sẽ thuộc lớp A. Ví dụ địa chỉ 50.14.32.8 là một địa chỉ lớp A (50 < 127). Byte đầu tiên này cũng chính là network_id, trừ đi bit đầu tiên làm ID nhận dạng lớp A, còn lại bảy bit để đánh thứ tự các mạng, ta được 128 (27) mạng lớp A khác nhau. Bỏ đi hai trường hợp đặc biệt là 0 và 127. Kết quả là lớp A chỉ còn 126 (27-2) địa chỉ mạng, 1.0.0.0 đến 126.0.0.0.
Phần host_id chiếm 24 bit, tức có thể đặt địa chỉ cho 16.777.216 (224) host khác nhau trong mỗi mạng.
Bỏ đi một địa chỉ mạng (phần host_id chứa toàn các bit 0) và một địa chỉ broadcast (phần host_id chứa toàn các bit 1) như vậy có tất cả 16.777.214 (224-2) host khác nhau trong mỗi mạng lớp A. Ví dụ, đối với mạng 10.0.0.0 thì những giá trị host hợp lệ là 10.0.0.1 đến 10.255.255.254.
Hình 3.1 – Mô tả các mạng lớp A kết nối với nhau
Lớp B(0.5 điểm).
Dành hai byte cho mỗi phần network_id và host_id.
Dấu hiệu để nhận dạng địa chỉ lớp B là byte đầu tiên luôn bắt đầu bằng hai bit 10. Dưới dạng nhị phân, octet có dạng 10xxxxxx. Vì vậy những địa chỉ nằm trong khoảng từ 128 (10000000) đến 191 (10111111) sẽ thuộc về lớp B. Ví dụ 172.29.10.1 là một địa chỉ lớp B (128 < 172 < 191).
Phần network_id chiếm 16 bit bỏ đi 2 bit làm ID cho lớp, còn lại 14 bit cho phép ta đánh thứ tự 16.384 (214) mạng khác nhau (128.0.0.0 đến 191.255.0.0)
Phần host_id dài 16 bit hay có 65536 (216) giá trị khác nhau. Trừ 2 trường hợp đặc biệt còn lại 65534 host trong một mạng lớp B. Ví dụ, đối với mạng 172.29.0.0 thì các địa chỉ host hợp lệ là từ 172.29.0.1 đến 172.29.255.254.
Hình 3.2 – Mô tả các mạng lớp B kết nối với nhau
Lớp C(0.5 điểm).
Dành ba byte cho phần network_id và một byte cho phần host_id.
Byte đầu tiên luôn bắt đầu bằng ba bit 110 và dạng nhị phân của octet này là 110xxxxx. Như vậy những địa chỉ nằm trong khoảng từ 192 (11000000) đến 223 (11011111) sẽ thuộc về lớp C. Ví dụ một địa chỉ lớp C là 203.162.41.235 (192 < 203 < 223).
Phần network_id dùng ba byte hay 24 bit, trừ đi 3 bit làm ID của lớp, còn lại 21 bit hay 2.097.152 (221)địa chỉ mạng (từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0).
Phần host_id dài một byte cho 256 (28) giá trị khác nhau. Trừ đi hai trường hợp đặc biệt ta còn 254 host khác nhau trong một mạng lớp C. Ví dụ, đối với mạng 203.162.41.0, các địa chỉ host hợp lệ là từ 203.162.41.1 đến 203.162.41.254.
Lớp D và E(0.5 điểm).
Các địa chỉ có byte đầu tiên nằm trong khoảng 224 đến 255 là các địa chỉ thuộc lớp D hoặc E. Do các lớp này không phục vụ cho việc đánh địa chỉ các host nên không trình bày ở đây.
Câu 23 (2 điểm): Lợi ích và nhu cầu của việc chia mạng con? Cach thực hiện việc chia mạng con?
LỢI ÍCH(1 điểm):
Giả sử ta phải tiến hành đặt địa chỉ IP cho hệ thống có cấu trúc như sau:
Hình 3.4 – Hệ thống mạng có 6 đường mạng
Theo hình trên, ta bắt buộc phải dùng đến tất cả là sáu đường mạng riêng biệt để đặt cho hệ thống mạng của mình, mặc dù trong mỗi mạng chỉ dùng đến vài địa chỉ trong tổng số 65534 địa chỉ hợp lệ, đó là một sự phí phạm to lớn. Thay vì vậy, khi sử dụng kỹ thuật chia mạng con, ta chỉ cần sử dụng một đường mạng 150.150.0.0 và chia đường mạng này thành sáu mạng con theo hình bên dưới:
Hình 3.5 – Hệ thống mạng có 6 đường mạng (sau khi chia Subnet)
Rõ ràng khi tiến hành cấp phát địa chỉ cho các hệ thống mạng lớn, người ta phải sử dụng kỹ thuật chia mạng con trong tình hình địa chỉ IP ngày càng khan hiếm. Ví dụ trong hình trên hoàn toàn chưa phải là chiến lược chia mạng con tối ưu. Thật sự người ta còn có thể chia mạng con nhỏ hơn nữa, đến một mức độ không bỏ phí một địa chỉ IP nào khác.
CÁCH THỨC CHIA MẠNG CON(1 điểm):
Xét về khía cạnh kỹ thuật, chia mạng con chính là việc mượn một số bit trong phần host_id ban đầu để đặt cho các mạng con. Lúc này, cấu trúc của địa chỉ IP gồm có ba phần: network_id, subnet_id và host_id. Số bit dùng cho phần subnet_id bao nhiêu là tuỳ thuộc vào chiến lược chia mạng con của người quản trị, có thể là một con số tròn byte (8 bit) hoặc một số bit lẻ vẫn được. Tuy nhiên subnet_id không thể chiếm trọn số bit có trong host_id ban đầu, cụ thể là (số bit làm subnet_id) ≤ (số bit làm host_id)-2.
Hình 3.6 – Số lượng Subnet tối đa được phép
Số lượng host trong mỗi mạng con được xác định bằng số bit trong phần host_id; 2x – 2 là số địa chỉ hợp lệ có thể đặt cho các host trong mạng con. Tương tự, số bit trong phần subnet_id xác định số lượng mạng con. Giả sử số bit là y
