Bạn có bao giờ thắc mắc Subnet Mask là gì và tại sao hầu hết các kỹ sư mạng đều coi đây là “chìa khóa” để thiết kế hệ thống mạng hiệu quả? Trong thế giới công nghệ ngày nay, mỗi địa chỉ IP không chỉ đơn thuần là một con số, mà còn được phân chia thành các mạng con (subnet) nhằm quản lý tài nguyên tốt hơn, tăng hiệu suất truyền dữ liệu và nâng cao tính bảo mật.

Một trong những công cụ quan trọng để thực hiện điều đó chính là Subnet Mask. Đây là thành phần giúp xác định đâu là phần “mạng” và đâu là phần “host” trong một địa chỉ IP, từ đó hỗ trợ phân tách, quản lý và mở rộng hệ thống một cách khoa học.

Trong bài viết này, SHOPVPS sẽ cùng bạn đi từ khái niệm cơ bản nhất: Subnet Mask là gì, cho đến cách chia Subnet Mask chuẩn xác, kèm theo ví dụ thực tế, bảng tham chiếu và những lưu ý quan trọng khi áp dụng. Nhờ vậy, bạn sẽ có cái nhìn rõ ràng, dễ hiểu và có thể ứng dụng ngay vào việc thiết kế hoặc quản trị mạng máy tính.

Subnet Mask là gì?

Subnet Mask là “mặt nạ” đi kèm địa chỉ IP để tách ranh giới giữa phần mạng (network) và phần thiết bị/host. Nó được viết ở dạng thập phân có dấu chấm như 255.255.255.0 hoặc ở dạng CIDR như /24.

Cách hoạt động (nguyên lý bit 1 và bit 0)

• Trong Subnet Mask, các bit = 1 (thường nằm ở đầu) đánh dấu phần Network.

• Các bit = 0 (nằm phía sau) dành cho phần Host trong cùng mạng đó.

• Ví dụ: 255.255.255.0 tương đương /24 vì có 24 bit = 1 (11111111.11111111.11111111.00000000).

Ví dụ nhanh

• Địa chỉ IP: 192.168.1.10

• Subnet Mask: 255.255.255.0 (/24)

• ⇒ Network: 192.168.1.0

• ⇒ Broadcast: 192.168.1.255

• ⇒ Dải host dùng được: 192.168.1.1 – 192.168.1.254

Vì sao Subnet Mask quan trọng?

• Tối ưu tài nguyên IP: chia nhỏ mạng lớn thành nhiều subnet phù hợp nhu cầu.

• Giảm broadcast, tăng hiệu suất: ít “ồn” hơn trên lớp mạng.

• Tăng bảo mật & quản trị: cách ly phòng ban/dịch vụ, kiểm soát truy cập dễ hơn.

Cách ghi nhớ nhanh

• /8, /16, /24 là các “mốc vàng”:

  • /24 ⇔ 255.255.255.0 (256 địa chỉ, ~254 host khả dụng)

  • /16 ⇔ 255.255.0.0

  • /8 ⇔ 255.0.0.0

• Số bit = 1 càng nhiều ⇒ mạng con nhỏ hơn, ít host hơn (nhưng nhiều subnet hơn).

Tóm lại, Subnet Mask chính là “bản đồ” chỉ ra phần Network và Host trong IP, giúp bạn thiết kế, chia subnet và quản trị hệ thống mạng một cách chính xác và hiệu quả.

Cách thức hoạt động của Subnet Mask

Để nắm bắt chính xác Subnet Mask hoạt động như thế nào, bạn cần hiểu 4 nguyên tắc cốt lõi: cách phân tách địa chỉ, phép toán AND, quá trình chia subnet và lợi ích khi áp dụng.

1. Phân biệt địa chỉ mạng (Network) và địa chỉ thiết bị (Host)

Mỗi địa chỉ IP bao gồm hai phần:

• Network: định danh mạng chung.

• Host: định danh thiết bị trong mạng đó.

Vai trò của Subnet Mask là vạch ranh giới giữa hai phần này. Các bit “1” trong Subnet Mask biểu thị phần mạng, trong khi các bit “0” biểu thị phần host.

Ví dụ:

• IP: 192.168.1.15

• Subnet Mask: 255.255.255.0 (tương đương /24)
  ⇒ Phần 192.168.1 là network, số 15 là host.

2. Sử dụng phép toán AND bitwise

Subnet Mask được áp dụng lên địa chỉ IP thông qua phép toán logic AND.

• Bit 1 AND Bit 1 = 1

• Bit 1 AND Bit 0 = 0

• Bit 0 AND Bit 0 = 0

Khi lấy IP 192.168.1.15 AND 255.255.255.0, kết quả trả về 192.168.1.0, chính là địa chỉ mạng.

3. Chia nhỏ mạng thành các Subnet (Subnetting)

Bằng cách thay đổi số lượng bit “1” trong Subnet Mask, bạn có thể chia một mạng lớn thành nhiều mạng con nhỏ hơn.

Ví dụ:

• /24 (255.255.255.0) ⇒ 256 địa chỉ (254 host khả dụng).

• /26 (255.255.255.192) ⇒ mỗi subnet có 64 địa chỉ (62 host khả dụng).

Điều này cho phép quản trị viên:

• Tạo subnet riêng cho từng phòng ban.

• Hạn chế broadcast lan rộng.

• Quản lý hiệu quả hơn.

4. Tối ưu địa chỉ và tăng cường bảo mật

Subnetting không chỉ giúp tiết kiệm địa chỉ IP mà còn:

• Tối ưu hạ tầng mạng: tránh lãng phí khi cấp phát địa chỉ.

• Tăng bảo mật: cô lập từng subnet, hạn chế truy cập trái phép giữa các nhóm.

• Kiểm soát lưu lượng tốt hơn: dễ dàng quản lý đường đi của dữ liệu.

Tóm lại: Subnet Mask hoạt động như một “bộ lọc nhị phân” giúp xác định đâu là phần mạng, đâu là phần host. Khi kết hợp với kỹ thuật subnetting, nó mang lại sự linh hoạt, an toàn và hiệu quả tối đa cho việc thiết kế và quản trị hệ thống mạng.

Cách tính và xác định các lớp địa chỉ IP (IPv4)

Trong hệ thống địa chỉ IPv4, toàn bộ không gian địa chỉ được chia thành 5 lớp chính: A, B, C, D và E. Mỗi lớp có phạm vi giá trị, số lượng host và mục đích sử dụng riêng. Việc phân lớp này giúp quản lý, phân bổ và định tuyến địa chỉ IP một cách khoa học.

1. Lớp A

• Bit đầu tiên: 0

• Phạm vi: 0.0.0.0 – 127.255.255.255

• Subnet Mask mặc định: 255.0.0.0 (/8)

• Ứng dụng: Phù hợp cho các mạng cực lớn, có thể chứa hàng triệu thiết bị.

2. Lớp B

• Hai bit đầu tiên: 10

• Phạm vi: 128.0.0.0 – 191.255.255.255

• Subnet Mask mặc định: 255.255.0.0 (/16)

• Ứng dụng: Dùng cho mạng vừa và lớn, chẳng hạn các trường đại học, doanh nghiệp.

3. Lớp C

• Ba bit đầu tiên: 110

• Phạm vi: 192.0.0.0 – 223.255.255.255

• Subnet Mask mặc định: 255.255.255.0 (/24)

• Ứng dụng: Thường dùng cho mạng nhỏ, số lượng host ít (như văn phòng hoặc hộ gia đình).

4. Lớp D

• Bốn bit đầu tiên: 1110

• Phạm vi: 224.0.0.0 – 239.255.255.255

• Ứng dụng: Không dùng để gán cho host, mà dành cho multicast (truyền dữ liệu nhóm đa điểm, ví dụ livestream, IPTV).

5. Lớp E

• Bốn bit đầu tiên: 1111

• Phạm vi: 240.0.0.0 – 255.255.255.255

• Ứng dụng: Dành riêng cho nghiên cứu, thử nghiệm, không dùng trong mạng thương mại thông thường.

Như vậy, chỉ cần nhìn vào các bit đầu tiên của địa chỉ IP, bạn có thể xác định ngay nó thuộc lớp A, B, C, D hay E. Đây chính là nền tảng quan trọng để hiểu và áp dụng các kỹ thuật Subnet Mask và Subnetting trong quản trị mạng.

Vì sao cần tính toán và chia Subnet Mask?

Việc tính và chia Subnet Mask không chỉ là kỹ thuật cơ bản trong quản trị mạng, mà còn mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho hiệu quả và tính an toàn của hệ thống. Dưới đây là những lý do quan trọng nhất:

1. Tối ưu hóa việc sử dụng địa chỉ IP

Trong IPv4, số lượng địa chỉ IP hữu hạn. Nếu dùng cả một dải địa chỉ lớn cho một mạng nhỏ, bạn sẽ lãng phí hàng trăm hoặc hàng nghìn IP không cần thiết.
Nhờ Subnet Mask, mạng lớn có thể được chia thành nhiều subnet nhỏ hơn, giúp phân bổ địa chỉ hợp lý và tiết kiệm tối đa tài nguyên IP.

2. Tăng cường bảo mật và kiểm soát mạng

Khi các subnet được tách biệt, quản trị viên có thể giới hạn truy cập giữa các phòng ban hoặc dịch vụ. Điều này vừa giúp kiểm soát lưu lượng, vừa nâng cao mức độ bảo mật nội bộ.
Ngoài ra, nếu xảy ra sự cố như virus hoặc lỗi hệ thống, vấn đề sẽ bị giới hạn trong subnet đó thay vì lan ra toàn bộ mạng.

3. Cải thiện hiệu suất và giảm gánh nặng broadcast

Trong một mạng lớn, gói tin broadcast có thể gây “nghẽn” và làm giảm hiệu suất. Việc chia subnet khiến mỗi mạng con có miền broadcast riêng, nhờ đó giảm đáng kể lượng broadcast tổng thể và tăng tốc độ truyền tải dữ liệu.

4. Linh hoạt trong quản lý và dễ dàng mở rộng

Subnetting giúp quản trị viên dễ dàng phân bổ và tổ chức mạng: phòng ban này dùng subnet riêng, dịch vụ kia dùng subnet riêng.
Khi cần mở rộng, chỉ việc thêm subnet mới mà không ảnh hưởng đến cấu trúc mạng sẵn có. Điều này giúp hệ thống dễ mở rộng, linh hoạt và bền vững hơn.

5. Hỗ trợ các mô hình mạng phức tạp

Trong doanh nghiệp nhiều chi nhánh, hay hệ thống yêu cầu mạng riêng biệt cho server, nhân viên, khách hàng, Subnet Mask đóng vai trò quan trọng. Nó cho phép thiết kế mạng phân tầng, đa lớp, phù hợp với mô hình tổ chức phức tạp.

Tóm lại:
Việc tính toán và chia Subnet Mask không chỉ là bài toán kỹ thuật, mà còn là nền tảng để:

• Tiết kiệm địa chỉ IP

• Nâng cao bảo mật

• Cải thiện hiệu suất

• Đảm bảo tính linh hoạt và khả năng mở rộng lâu dài

Nói cách khác, Subnet Mask chính là “chìa khóa” để duy trì một hệ thống mạng hiệu quả, an toàn và tối ưu.

Cách chia Subnet như thế nào?

Subnetting (chia subnet) là kỹ thuật phân tách một mạng IP lớn thành nhiều mạng con nhỏ hơn, giúp tối ưu tài nguyên địa chỉ IP, giảm broadcast, tăng bảo mật và quản lý mạng hiệu quả hơn. Để thực hiện Subnetting, bạn có thể làm theo các bước cơ bản dưới đây:

1. Xác định nhu cầu sử dụng

Trước hết, hãy trả lời 2 câu hỏi:

• Cần bao nhiêu mạng con (subnet)? Ví dụ: một công ty có 5 phòng ban, mỗi phòng ban nên có một subnet riêng.

• Mỗi subnet cần bao nhiêu host (thiết bị)? Ví dụ: phòng ban có 30 nhân viên thì subnet đó phải có ít nhất 30 địa chỉ khả dụng (cộng thêm 2 địa chỉ dành cho network và broadcast).

Việc xác định rõ nhu cầu này sẽ quyết định số bit cần dùng cho subnet.

2. Chọn lớp địa chỉ IP phù hợp

Địa chỉ IP có thể thuộc lớp A, B hoặc C tùy vào quy mô mạng:

• Lớp A: cho mạng cực lớn (hàng triệu host).

• Lớp B: cho mạng vừa và lớn (vài nghìn host).

• Lớp C: cho mạng nhỏ (dưới 254 host).

Trong thực tế, lớp C là phổ biến nhất cho doanh nghiệp và văn phòng.

3. Tính số bit cần mượn cho Subnet

Để tạo nhiều subnet, ta mượn thêm bit từ phần host trong Subnet Mask mặc định:

• Càng mượn nhiều bit ⇒ càng có nhiều subnet, nhưng số host trong mỗi subnet giảm.

• Công thức:

  • Số subnet tạo ra = 2^n (n = số bit mượn).

  • Số host mỗi subnet = 2^h – 2 (h = số bit còn lại cho host, trừ 2 vì dành cho network và broadcast).

Ví dụ: Với địa chỉ lớp C (255.255.255.0, /24), nếu mượn 3 bit cho subnet ⇒ Subnet Mask mới là /27 (255.255.255.224).

• Có 2^3 = 8 subnet.

• Mỗi subnet có 2^5 – 2 = 30 host khả dụng.

4. Xác định Subnet Mask mới

Sau khi tính toán, bạn viết Subnet Mask mới theo dạng thập phân.
Ví dụ: /27 ⇔ 255.255.255.224.

5. Liệt kê các mạng con (subnet)

Với Subnet Mask mới, bạn chia toàn bộ dải IP thành các mạng con:

• Mỗi subnet có địa chỉ network (đầu tiên), địa chỉ broadcast (cuối cùng) và dải host khả dụng nằm giữa.

• Ví dụ với 192.168.1.0/27:

  • Subnet 1: 192.168.1.0 → 192.168.1.31 (hosts: .1 – .30, broadcast: .31)

  • Subnet 2: 192.168.1.32 → 192.168.1.63 (hosts: .33 – .62, broadcast: .63)

  • … và tiếp tục cho đến 192.168.1.224 → 192.168.1.255

6. Gán địa chỉ và quản lý mạng

Cuối cùng, bạn cấp phát địa chỉ IP cho từng thiết bị trong phạm vi host khả dụng.

• Router dùng để kết nối và định tuyến giữa các subnet.

• Switch quản lý kết nối nội bộ trong từng subnet.

Tóm lại: Chia subnet (Subnetting) bao gồm các bước:

1. Xác định nhu cầu host và số lượng subnet.

2. Chọn lớp IP phù hợp.

3. Mượn bit từ phần host để tạo subnet.

4. Tạo Subnet Mask mới.

5. Liệt kê và phân bổ các dải địa chỉ cho từng subnet.

6. Gán IP cho thiết bị và quản trị bằng router/switch.

Nhờ vậy, hệ thống mạng của bạn sẽ tối ưu, dễ quản lý, an toàn và linh hoạt hơn.

Cách tính Subnet Mask chi tiết nhất

Subnet Mask giúp xác định phần nào trong địa chỉ IP là mạng (Network) và phần nào là máy (Host). Để tính Subnet Mask khi cần chia một mạng thành nhiều subnet nhỏ hơn, bạn có thể làm theo các bước sau:

1. Hiểu cấu trúc địa chỉ IP và Subnet Mask

• IPv4 có tổng cộng 32 bit, chia thành 4 octet (mỗi octet = 8 bit), thường được viết ở dạng thập phân có dấu chấm, ví dụ: 192.168.1.1.

• Subnet Mask cũng có 32 bit. Các bit 1 đại diện cho phần Network, còn các bit 0 đại diện cho phần Host.

  • Ví dụ: 255.255.255.0 ⇔ 11111111.11111111.11111111.00000000 (24 bit cho mạng, 8 bit cho host).

2. Xác định yêu cầu mạng

Trước khi tính, bạn phải biết:

• Cần bao nhiêu subnet (mạng con)?

• Mỗi subnet cần bao nhiêu host (thiết bị)?

Điều này sẽ quyết định số bit bạn phải “mượn” từ phần host để chia subnet.

3. Tính số bit cần mượn

• Công thức số subnet tạo được: Số Subnet=2n

với n = số bit mượn.

• Công thức số host trong mỗi subnet: Số Host=2h−2

với h = số bit còn lại cho host. (Trừ 2 vì 1 địa chỉ cho Network, 1 cho Broadcast).

Bạn mượn số bit vừa đủ để thỏa mãn yêu cầu về số lượng subnet và host.

4. Viết Subnet Mask mới

Khi đã mượn đủ bit, Subnet Mask sẽ thay đổi.

• Subnet Mask mặc định lớp C: 255.255.255.0 = /24.

• Nếu mượn thêm 3 bit cho subnet ⇒ /27 = 255.255.255.224.

5. Ví dụ minh họa

Bài toán:
Công ty có mạng 192.168.1.0/24, muốn chia thành 100 subnet.

Cách giải:

• Bước 1: Cần 100 subnet ⇒ tìm n sao cho 2^n ≥ 100.

  • 2^6 = 64 (chưa đủ).

  • 2^7 = 128 (đủ).
    ⇒ Cần mượn 7 bit.

• Bước 2: Subnet Mask ban đầu /24. Mượn thêm 7 bit ⇒ /31.
  Nhưng /31 chỉ còn 1 bit cho host (2^1 - 2 = 0 host), không khả thi.

Thực tế: Với lớp C (/24), tối đa chỉ chia được 256 subnet, nhưng số host mỗi subnet giảm rất mạnh. Để chia thành 100 subnet hữu ích, bạn nên dùng mạng lớp B (/16).

Nếu dùng 172.16.0.0/16:

• Mượn 7 bit ⇒ /23.

• Subnet Mask mới: 255.255.254.0.

• Số subnet tạo ra: 2^7 = 128 subnet.

• Host mỗi subnet: 2^9 - 2 = 510 host.

Đáp ứng tốt yêu cầu.

6. Lưu ý khi tính Subnet Mask

• Luôn làm tròn lên số bit mượn để đủ subnet.

• Subnet quá nhỏ ⇒ không đủ host cho nhu cầu.

• Subnet quá lớn ⇒ lãng phí địa chỉ.

• Trong IPv4, tổng số bit chỉ có 32, nên cần chọn lớp địa chỉ ban đầu hợp lý.

Tóm lại:
Để tính Subnet Mask, bạn cần:

1. Xác định số subnet và số host cần thiết.

2. Tính số bit mượn bằng công thức 2^n.

3. Viết Subnet Mask mới bằng cách cộng thêm số bit mượn.

4. Kiểm tra lại số host mỗi subnet để đảm bảo phù hợp nhu cầu.

Nhờ đó, bạn có thể chia mạng IP thành nhiều subnet khoa học, tối ưu tài nguyên, tăng bảo mật và cải thiện hiệu suất hệ thống mạng.

Lời kết

Qua bài viết này, chúng ta đã cùng tìm hiểu Subnet Mask là gì, nguyên lý hoạt động, cách tính toán cũng như cách chia subnet chi tiết nhất. Có thể thấy, Subnet Mask đóng vai trò nền tảng trong việc thiết kế và quản trị hệ thống mạng: từ việc tối ưu hóa địa chỉ IP, giảm broadcast, nâng cao hiệu suất, cho đến việc tăng cường bảo mật và quản lý linh hoạt hơn.

Việc nắm vững cách tính Subnet Mask và áp dụng Subnetting không chỉ giúp bạn phân bổ tài nguyên hợp lý mà còn là bước đệm quan trọng để triển khai các hệ thống mạng phức tạp, an toàn và dễ dàng mở rộng trong tương lai.

Nếu bạn đang học quản trị mạng hoặc chuẩn bị xây dựng hệ thống cho doanh nghiệp, hãy luyện tập chia subnet thường xuyên. Việc này sẽ giúp bạn nhanh chóng làm chủ các khái niệm như CIDR, VLSM, địa chỉ network, broadcast và host khả dụng. Khi thành thạo, bạn sẽ thấy Subnet Mask không hề khô khan mà thực sự là “chìa khóa vàng” để quản trị mạng chuyên nghiệp.

Tóm lại, Subnet Mask chính là yếu tố cốt lõi để tối ưu, bảo mật và vận hành hệ thống mạng hiện đại. Hiểu đúng, tính chuẩn và áp dụng hiệu quả sẽ giúp bạn luôn chủ động trong mọi tình huống thiết kế và quản trị mạng.