Địa chỉ vật lý

Địa chỉ vật lý hay địa chỉ MAC, là địa chỉ duy nhất dùng để xác định các máy tính có độ dài 48 bit được biểu diễn bằng 12 ký số thập lục phân. 6 ký số đầu tiên được quản lý bởi IEEE, nhận dạng nà sản xuất hay nhà cung cấp do đó bao gồm định danh tổ chức duy nhất OUI(Organization Unique Identifier). 6 ký số hexa còn lại bao gồm số dãy giao tiếp ISN (Interface serial number) hay giá trị khác được quản lý riêng bởi nhà chế tạo. Các địa chỉ MAC đôi khi được xem là các địa chỉ hàn cứng viết theo từ tiếng Anh là Burned In Address (BIA) vì chúng được ghi vào rom và được copy vào ram khi khởi động.

Khuôn dạng địa chỉ MAC:

Khuôn dạng địa chỉ MAC

Địa chỉ mạng

Một địa chỉ IP là một địa chỉ logic dùng để xác định các máy tính trên mạng IP, được biểu diễn bằng một số nhi phân 32 bit chia làm 4 octet(mỗi octet là một nhóm 8 bit). Gồm có hai phần địa chỉ mạng NetID và phần địa chỉ host HostID.

Chỉ số mạng(NetID) của một địa chỉ IP định danh mạng mà thiết bị được gắn vào. Phần chỉ số host(HostID) định danh thiết bị trên mạng đó.

Khuôn dạng địa chỉ IP:

Khuôn dạng địa chỉ IP

Ví dụ địa chỉ IP:

Dạng thập phân: 172.16.122.204

Dạng nhị phân 10101100.00010000.01111010.11001100

Các lớp địa chỉ IP:

Để tiện cho các nhà quản trị mạng, các nhà thiết kế lược đồ địa chỉ IP định ra 5 lớp địa chỉ. Chỉ có 3 lớp được dùng để đánh địa chỉ Host là A,B và C.

Lớp A

Địa chỉ lớp A dành riêng cho các tổ chức lớn có nhiều host. Lớp A có thể có trên 16 triệu địa chỉ host trên một mạng. Ví dụ: Stanford University là một tổ chức có địa chỉ lớp A.

Địa chỉ lớp A

Bit đầu tiên của địa chỉ lớp A luôn là 0. Octet đầu tiên nhận diện chỉ số mạng được gắn bởi ARIN. Giá trị nhỏ nhất của octet đàu tiên là 00000000 dưới dạng decimal là 0 và lớn nhất là 01111111 dưới dạng decimal là 127 (giá trị 0 và 127 dành cho mục đích đặc biệt), cho nên giá trị của octet đầu tiên địa chỉ mạng lớp A là từ 1 đến 126.

Ví dụ địa chỉ lớp A: 124.95.44.15

Lớp B

Địa chỉ lớp B được dùng cho mạng có kích thước vừa phải. Với 16 bit trong phần host, có thể có trên 56 nghìn host trên một mạng lớp B.

Địa chỉ lớp B

Hai bit đầu tiên của địa chỉ lớp B luôn là 10. Hai octet đầu tiên nhận diện chỉ số mạng được gán bởi ARIN. Các quản trị mạng viên gán 16 bit còn lại. Các địa chỉ lớp B luôn nằm trong khoảng 128 đến 191.

Ví dụ địa chỉ lớp B: 151.10.13.28

Lớp C

Lớp C là lớp thương mại cuối cùng. Với 8 bit trong host field, chỉ có 254 địa chỉ host trong một mạng. Những tổ chức nhỏ dùng một hay vài địa chỉ lớp C.

Địa chỉ lớp C

Ba bit đầu tiên địa chỉ lớp C luôn là 110. Ba octet đầu tiên này nhận dạng chỉ số mạng được gán bởi ARIN. Các nhân viên quản trị mạng tự gán 8 bit còn lại. Các địa chỉ lớp C luôn có giá trị từ 192 đến 223 trong octet đầu tiên.

Tóm lại khoảng địa chỉ IP sẽ là:

Khoảng địa chỉ IP

Địa chỉ mạng con, mặt nạ mạng con

Mục đích của việc phân mạng con:

Giảm kích thước một miền quảng bá và tíết kiệm không gian địa chỉ.

Subnetwork:

Các chuyên viên quản trị mạng đôi khi cần chia các mạng, đặc biệt là các mạng lớn, thành gia các mạng nhỏ hơn. Các phần chia nhỏ hơn được gọi là các mạng con(Subnetwork) và được thực hiện đánh địa chỉ khá linh hoạt. Các mạng con được gọi ngắn gọn là subnet.

Các địa chỉ subnet bao gồm phần mạng lớp A, lớp B hay lớp C, cộng với một subnet field và một host field. Subnet field và host field được tạo ra từ host gốc của toàn mạng.

Để tạo ra một địa chỉ mạng con, người quản trị mạng mượn các bit từ phần host và gán chúng như là subnet field. Số bit tối thiểu có thể mượn là 2. Nếu bạn mượn 1 bit, để tạo một mạng con, thì bạn chỉ có một chỉ số mạng là mạng 0 và chỉ số quảng bá là mạng 1. Số bit tối đa có thể mượn sao cho còn để lai ít nhất 2 bit cho chỉ số host.

Mặt nạ mạng con(subnet mask):

Mặt nạ mạng con(thuật ngữ thông thường: tiền tố mạng mở rộng) không phải là một địa chỉ, nhưng nó xác định phần địa chỉ IP nào là network field và phần nào là host field. Một subnetmask có chiều dài 32 bit hay 4 octet, giống như địa chỉ IP. Đế xác định subnet mask cho một địa chỉ IP có phân mạng con theo các bước sau:

Biểu diễn địa chỉ mạng dưới dạng nhị phân
Thay thế phần mạng và mạng con bằng tất cả các số 1
Thay thế phần host của địa chỉ này bằng tất cả các số 0
Đổi dạng nhị phân trở lại dạng thập phân có chấm

Ví dụ: Một địa chỉ lớp B, lấy 8 bit phần địa chỉ host làm subnet

Giao thức phân giải địa chỉ ARP và RARP

Để hai thiết bị trong một mạng giao tiếp được với nhau thì thiết bị gửi cần có cả địa chỉ IP và địa chỉ MAC của thiết bị nhận.

Giao thức ARP cho phép tìm ra địa chỉ MAC của một máy tính khi đã biết địa chỉ IP. Nguyên lý hoạt động:

Giả sử máy tính A cần truyền thông với máy tính B, nó phải tìm ra địa chỉ MAC của máy tính B khi đa biết địa chỉ IP.

Bước 1. Máy tính A tìm trong bảng ARP được lưu trữ tạm thời trong bộ nhớ RAM của nó

Bước 2: Nếu trong bản ARP đã chứa địa chỉ MAC tương với địa chỉ IP trên thì máy A thì việc tìm kím kết thúc, nếu trong bản ARP không có thì máy A sẽ gửi một gói tin broadcast (ARP Request) đến tất cả các máy trong mạng với địa chỉ MAC đích là FF.FF.FF.FF.FF.FF và địa chỉ IP đích là địa chỉ của máy đang cần tìm địa chỉ MAC

Bước 3: Tất cả các máy trên mạng sẽ nhận gói tin ARP request nhưng chỉ co máy có địa chỉ IP trung với địa chỉ đích trong gói tin mới trả lời và nó đáp lại máy yêu cầu một gói tin ARP reply trong đó có chứa địa chỉ MAC nguồn là địa chỉ MAC của nó.

Bước 4: Máy A nhận được gói tin ARP reply thì cập nhật vào bản ARP cục bộ của nó để lần sau khi cần giao tiếp không phải hỏi lại nữa, bảng này sẽ mất mỗi khi khởi động lại máy tính.

Vậy làm thế nào để hai máy không cùng trên một Segment vật lý có thể truyền thông với nhau được

Để một máy tính có thể truyền thông với các máy tính khác không cùng chung một segment vật lý thì chúng ta cần phải cung cấp cho các máy tính địa chỉ default gateway.

Để gửi dữ liệu đến một thiết bị ở segment khác nó chỉ việc gửi dữ liệu đến default gateway.

Giao thức RARP làm việc tương tự như ARP nhưng mục đích thì ngược với ARP là dùng để xác định địa chỉ IP khi đã biết địa chỉ MAC. Nó thường được sử dụng trong cơ chế cấp phát địa chỉ IP động.

Địa chỉ IP