CIDR La Gi?

CIDR là một phương pháp ra đời nhằm giúp cải thiện khả năng phân bố địa chủ IP, giúp giảm sự cạn kiệt tài nguyên của địa chỉ IPv4 đấy. Cùng tìm hiểu thêm về CIDR qua bài viết này của Terus.

I. CIDR là gì?

CIDR là một phương pháp hiện đại được phát triển để khắc phục hạn chế của cách phân cấp địa chỉ IP truyền thống. Thay vì gò bó vào các lớp A, B, C cứng nhắc, CIDR cho phép phân bổ địa chỉ IP linh hoạt hơn, giúp tiết kiệm đáng kể tài nguyên IP và đơn giản hóa việc quản lý mạng.

Giả sử một doanh nghiệp có tám khối địa chỉ lớp C. Mỗi khối sẽ có một dòng trong bảng định tuyến, tổng cộng tám dòng, như trước đây.

Tuy nhiên, với CIDR, ta có thể gom nhóm 8 khối này lại thành một khối lớn duy nhất, chỉ cần một dòng trong bảng định tuyến để biểu diễn. Điều này giúp giảm thiểu đáng kể kích thước bảng định tuyến và tăng hiệu suất làm việc của các thiết bị mạng.

Ký hiệu CIDR là gì?

Một dãy số duy nhất được gọi là địa chỉ IP được sử dụng để xác định một thiết bị trên mạng internet. Chúng được phân loại và cấu trúc theo các cách khác nhau để đáp ứng nhu cầu khác nhau.

Địa chỉ IP Class:

Địa chỉ IP sẽ được chia thành các lớp A, B, C sự theo số bit đầu tiên, nhằm xác định mạng và máy chủ trong mạng

Ví dụ:

• Class A: 8 bit đầu dành cho mạng, 24 bit còn lại cho máy chủ.

• Class B: 16 bit đầu cho mạng, 16 bit còn lại cho máy chủ.

• Class C: 24 bit đầu cho mạng, 8 bit còn lại cho máy chủ.

Địa chỉ IP CIDR:

Sẽ chia các địa chỉ IP thành các khối mạng có kích thước khác nhau, đánh dấu bằng dấu “/” để thể hiện số bit mạng

Ví dụ: 192.168.129.23/17 có mạng 17 bit.

Block CIDR là gì?

Các khối CIDR là những nhóm địa chỉ IP có chung một phần đầu, gọi là tiền tố. Hình dung như các tòa nhà trong một khu chung cư, mỗi tòa nhà (khối CIDR) có một số căn hộ (địa chỉ IP) và cùng chung một số đặc điểm (tiền tố).

Supernetting là việc kết hợp nhiều khối CIDR lại với nhau để tạo thành một mạng lưới lớn hơn. Các khối này sẽ chia sẻ cùng một tiền tố mạng chung, giống như nhiều khu chung cư cùng thuộc một khu đô thị.

Kích thước của một khối CIDR phụ thuộc vào độ dài của tiền tố:

• Tiền tố ngắn: Giống như một tòa nhà cao tầng với nhiều căn hộ, khối CIDR sẽ có kích thước lớn, chứa nhiều địa chỉ IP hơn.

• Tiền tố dài: Tương tự như một ngôi nhà nhỏ với ít phòng, khối CIDR sẽ có kích thước nhỏ, chứa ít địa chỉ IP hơn.

Quá trình phân bổ địa chỉ IP trải qua nhiều cấp độ, từ tổ chức cấp phát toàn cầu đến người dùng cuối.

• IANA (Internet Assigned Numbers Authority): Là tổ chức cấp cao nhất, chịu trách nhiệm phân bổ các khối địa chỉ IP lớn (block) cho các cơ quan đăng ký Internet khu vực (RIR).

• RIR (Regional Internet Registry): Nhận các khối địa chỉ IP lớn từ IANA và chia nhỏ thành các khối nhỏ hơn để phân phối cho các cơ quan đăng ký Internet địa phương (LIR) tại từng khu vực như Châu Á, Âu, Mỹ.

• LIR (Local Internet Registry): Tiếp nhận các khối từ RIR và chia nhỏ tiếp để phân phối cho các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP).

• ISP: Cuối cùng, các ISP sẽ phân bổ các khối địa chỉ IP nhỏ nhất cho người dùng cuối, tùy theo nhu cầu sử dụng của từng khách hàng.

II. Phân tích ưu và nhược điểm của CIDR

Ưu điểm

• Tiết kiệm địa chỉ IP: Thay vì tuân theo các lớp mạng truyền thống, CIDR cho phép bạn tùy chỉnh số lượng địa chỉ IP cần thiết cho từng mạng con. Nhờ đó, bạn có thể tận dụng tối đa tài nguyên địa chỉ IP, tránh lãng phí và đáp ứng linh hoạt nhu cầu mở rộng mạng.

• Quản lý mạng linh hoạt: CIDR mang đến cách thức phân chia mạng hiệu quả hơn bằng cách chia mạng thành các khối CIDR có kích thước khác nhau.

• Giảm độ phức tạp của bảng định tuyến: hay vì gán một mục đích định tuyến riêng cho từng địa chỉ IP, CIDR cho phép nhóm nhiều địa chỉ IP thành các khối liên tiếp (CIDR blocks). Vì vậy bộ định tuyến sẽ đơn giản hơn

Nhược điểm của CIDR

• Sự chồng chéo khó tránh khỏi: Khi chia mạng thành các khối CIDR, tình trạng chồng chéo giữa các khối có thể xảy ra.

• Phức tạp trong việc thiết kế và cấu hình mạng: So với hệ thống lớp mạng truyền thống, việc phân chia và quản lý mạng CIDR đòi hỏi người quản trị mạng phải có kiến thức chuyên sâu và kỹ năng đặc biệt.

• Tăng cường sự phụ thuộc vào hệ thống định tuyến: CIDR đòi hỏi các thiết bị định tuyến phải hỗ trợ để có thể áp dụng các khối CIDR trong quá trình định tuyến.

III. Chức năng của CIDR

Sau những ví dụ nãy giờ có thể vẫn chưa đủ cụ thể để bạn hình dung ra CIDR là gì? Bây giờ sẽ đề cập tới chức năng chính của CIDR

• Rút gọn bảng định tuyến: CIDR cho phép kết hợp nhiều mạng nhỏ thành một mạng lớn hơn, giúp giảm đáng kể số lượng mục nhập trong bảng định tuyến của router. Việc giảm số lượng mục nhập giúp router tìm kiếm đường đi nhanh hơn, cải thiện hiệu suất mạng.

• Tăng khả năng sử dụng địa chỉ IP: CIDR cho phép phân bổ địa chỉ IP một cách linh hoạt, không bị giới hạn bởi các lớp mạng truyền thống. Nhờ đó, các doanh nghiệp có thể sử dụng hiệu quả hơn các dải địa chỉ IP được cấp.

• Quản lý mạng dễ dàng: Các doanh nghiệp có thể tự quản lý địa chỉ IP trong phạm vi được cấp, không phụ thuộc hoàn toàn vào nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP).

Cách hoạt động của CIDR

Sau đây là cách mà CIDR hoạt động:

1. VLSM (Variable-Length Subnet Masking): CIDR dựa trên cơ chế mặt nạ mạng con có độ dài biến đổi (VLSM). Điều này có nghĩa là mỗi mạng con có thể có một độ dài mặt nạ mạng con khác nhau, tùy thuộc vào số lượng máy chủ cần kết nối.

2. Tiền tố mạng: Địa chỉ IP trong CIDR được biểu diễn dưới dạng tiền tố mạng (network prefix) và hậu tố (host). Tiền tố mạng xác định mạng con, còn hậu tố xác định máy chủ trong mạng con đó. Ví dụ: 192.168.1.0/24, trong đó /24 là tiền tố mạng, chỉ ra rằng có 24 bit đầu tiên xác định mạng con.

3. Phân chia mạng linh hoạt: CIDR cho phép chia nhỏ một mạng lớn thành nhiều mạng con nhỏ hơn với các kích thước khác nhau, giúp tận dụng tối đa các địa chỉ IP và đáp ứng nhu cầu của các mạng con khác nhau.

4. Bảng định tuyến: CIDR làm giảm kích thước của bảng định tuyến trong các router, giúp cải thiện hiệu suất định tuyến.

IV. Ứng dụng CIDR vào hệ thống mạng

CIDR hoạt động bằng cách gộp các mạng con thành một khối lớn hơn có thể được sử dụng để đại diện cho toàn bộ khối. Do đó, thay vì phải ghi nhớ từng mạng con riêng lẻ, các bộ định tuyến chỉ cần ghi nhớ một mục nhập duy nhất cho cả khối.

Ứng dụng của CIDR:

• Mạng Internet: CIDR là tiêu chuẩn định tuyến trên mạng Internet hiện nay, được hỗ trợ bởi các giao thức như BGP, OSPF.

• Mạng nội bộ: CIDR giúp các tổ chức, doanh nghiệp quản lý hiệu quả các mạng nội bộ lớn, phân chia địa chỉ IP cho các phòng ban, chi nhánh.

• NAT (Network Address Translation): CIDR kết hợp với NAT để thực hiện việc chuyển đổi địa chỉ IP, giúp bảo mật mạng và tiết kiệm địa chỉ IP.

Cách CIDR được dùng trong IPv6

CIDR là một kỹ thuật quản lý địa chỉ IP linh hoạt và hiệu quả trong IPv6. Nó cho phép chia địa chỉ IP thành các mạng con khác nhau theo nhu cầu.

Mạng và host trong một địa chỉ IPv6 có thể được xác định chính xác bằng cách sử dụng ký hiệu CIDR. Điều này làm cho việc cấu hình router trở nên dễ dàng hơn, giúp tối ưu hóa việc sử dụng địa chỉ IP và cho phép phát triển mạng IPv6.