CIDR được viết tắt của Classless Inter-Domain Routing, nghĩa là định tuyến liên miền không phân lớp. Đây là phương pháp định tuyến trên Internet mà không dựa vào việc sử dụng các lớp địa chỉ IP mạng cố định như lớp A, B hay C. Thay vào đó mà ta có thể sử dụng Prefix Length để xác định phần mạng của địa chỉ IP. Từ đó mà ta có thể phân bổ và quản lý địa chỉ IP một cách linh hoạt.
Trong bài này, ta sẽ đi tìm hiểu chi tiết về CIDR là gì? Và tại sao nó lại ra đời và hoạt động như thế nào?
Tại sao CIDR ra đời?
Trước khi CIDR xuất hiện, Internet sử dụng hệ thống lớp địa chỉ IP (A, B, C). Các lớp mạng này quy định cố định số Octet được sử dụng cho phần mạng và phần host. Do đó, số địa chỉ IP có thể sử dụng trong từng lớp mạng là cố định:
- Lớp A: Có phạm vi địa chỉ IP từ 1.0.0.0 đến 126.0.0.0.
- Lớp B: Có phạm vi địa chỉ IP từ 128.0.0.0 đến 191.255.0.0.
- Lớp C: Có phạm vi địa chỉ IP từ 192.0.0.0 đến 223.255.255.0.
Sử dụng các lớp địa chỉ IP tạo thành một nhược điểm trong việc phân bổ và quản lý địa chỉ IP. Đặc biệt khi Internet phát triển. Các lớp địa chỉ lớn lại tập trung dành cho hết các doanh nghiệp lớn, trong khi các doanh nghiệp vừa và nhỏ lại không có địa chỉ IP để sử dụng.
Điều này dẫn tới việc lãng phí địa chỉ IP. Sự không đồng đều trong việc sử dụng các lớp mạng đã đẩy các nhà phát triển mạng tìm kiếm một phương pháp mới, linh hoạt hơn. Đó chính là lý do CIDR ra đời
Với CIDR, các mạng được xác định bằng địa chỉ IP mạng cùng với một số lượng bit cụ thể xác định phần mạng của địa chỉ IP. Ví dụ, trong địa chỉ IP “192.168.1.0/24”, “24” đại diện cho số lượng bit trong phần mạng của địa chỉ IP. Điều này có nghĩa là 24 bit đầu tiên của địa chỉ IP được dành cho phần mạng, còn lại là phần host.
CIDR cho phép các tổ chức có thể chia nhỏ hoặc kết hợp các phạm vi địa chỉ IP một cách linh hoạt hơn, giúp tối ưu hóa sử dụng không gian địa chỉ IP. Điều này làm giảm lãng phí và giúp tăng hiệu suất trong việc định tuyến và quản lý mạng Internet.
CIDR trong địa chỉ IP và Subnetting
Giờ ta sẽ hiểu sâu hơn vai trò của CIDR trong địa chỉ IP và chia mạng con (Subnetting)!
Ta đã biết địa chỉ IP có cấu trúc gồm 2 phần: Phần mạng và phần host.
Phần Mạng (Network ID):
- Đây là một phần của địa chỉ IP dùng để xác định mạng mà thiết bị đó thuộc về.
- Số lượng bit trong phần mạng được xác định bởi prefix length.
- Prefix length là số bit liên tục từ trái sang phải của địa chỉ IP dùng để xác định mạng con.
- Ví dụ, trong địa chỉ IP “192.168.1.0/24”, phần “192.168.1” là phần mạng, và “24” là prefix length, xác định rằng 24 bit đầu tiên của địa chỉ IP này được dành cho phần mạng.
Phần Host (Host ID):
- Đây là một phần của địa chỉ IP dùng để xác định một thiết bị cụ thể trong mạng đó.
- Số lượng bit trong phần host được tính bằng cách trừ đi số bit dành cho phần mạng từ tổng số bit của địa chỉ IP (32 bit cho IPv4 và 128 bit cho IPv6).
- Ví dụ, trong địa chỉ IP “192.168.1.10/24”, phần “10” là phần host, và các bit sau bit thứ 24 được dành cho phần host.
- Subnetting là quá trình chia nhỏ một mạng lớn thành các mạng con nhỏ hơn để tối ưu hóa việc quản lý và sử dụng địa chỉ IP. Kỹ thuật này thường được sử dụng để phân bổ địa chỉ IP một cách hiệu quả và linh hoạt hơn.
Khi áp dụng CIDR, prefix length cũng chính là cách xác định số lượng bit dành cho phần mạng và phần host trong một địa chỉ IP. Bằng cách sử dụng prefix length, CIDR cho phép chúng ta biểu diễn một loạt các mạng con có kích thước khác nhau một cách linh hoạt và đơn giản. Điều này giúp tối ưu hóa sử dụng không gian địa chỉ IP và quản lý mạng một cách hiệu quả hơn.
Hiểu về Prefix Length và CIDR Notation
Để biểu diễn phạm vi của một mạng IP trong CIDR, chúng ta sử dụng định dạng gọi là CIDR notation. Trong CIDR notation, mỗi mạng được biểu diễn bằng cách kết hợp địa chỉ IP mạng và prefix length, được phân tách bằng dấu gạch chéo (/).
Prefix length xác định số lượng bit dành cho phần mạng trong địa chỉ IP. Ví dụ, trong địa chỉ IP “192.168.1.0/24”, phần “192.168.1.0” là địa chỉ IP mạng và “24” là prefix length, cho biết rằng 24 bit đầu tiên của địa chỉ IP này được dành cho phần mạng.
Cách biểu diễn này cho phép chúng ta xác định một cách rõ ràng và tiện lợi phạm vi của một mạng IP và sử dụng nó trong việc định tuyến và quản lý mạng một cách hiệu quả.
CIDR trong định tuyến
CIDR cho phép phân bổ địa chỉ IP một cách linh hoạt bằng cách sử dụng prefix length để xác định phạm vi của mỗi mạng. Các tổ chức có thể chia nhỏ hoặc kết hợp các phạm vi địa chỉ IP theo nhu cầu của họ mà không bị ràng buộc bởi các lớp mạng cố định như trong hệ thống lớp địa chỉ IP truyền thống.
Giả sử có hai tổ chức A và B có mỗi tổ chức có một mạng con riêng của họ. Mạng của tổ chức A được gán địa chỉ IP từ 192.168.1.0 đến 192.168.1.255 và mạng của tổ chức B được gán địa chỉ IP từ 192.168.2.0 đến 192.168.2.255.
Trước khi CIDR được sử dụng, mỗi mạng con này sẽ được biểu diễn bằng cách sử dụng các lớp mạng truyền thống và định rõ prefix length của mỗi lớp. Ví dụ, mạng của tổ chức A sẽ được xác định là lớp C với prefix length là /24 và mạng của tổ chức B cũng sẽ là lớp C với prefix length là /24.
Tuy nhiên, khi sử dụng CIDR, cả hai mạng này có thể được biểu diễn một cách linh hoạt và hiệu quả hơn. Thay vì sử dụng prefix length /24 cho mỗi mạng, chúng ta có thể kết hợp chúng thành một phạm vi lớn hơn, ví dụ như /23. Điều này có nghĩa là cả hai mạng A và B đều có thể được biểu diễn bằng một địa chỉ IP mạng duy nhất là 192.168.0.0 với prefix length là /23.
Khi một gói tin cần được gửi từ mạng của tổ chức A đến mạng của tổ chức B, các thiết bị định tuyến trên Internet sẽ sử dụng bảng định tuyến để quyết định đường đi tối ưu cho gói tin đó. Trong bảng định tuyến, phạm vi IP của mạng A và mạng B sẽ được biểu diễn bằng cùng một địa chỉ IP mạng (192.168.0.0/23), và các thiết bị định tuyến sẽ quyết định đường đi tối ưu dựa trên thông tin này.
Mong rằng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ về CIDR và vai trò của nó!
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
