Virtual Private Cloud (VPC) Chuyên mục VPC 2024-01-08 128 Lượt xem 91 Lượt thích 1 Bình luận Sidebar

Virtual Private Cloud

Virtual Private Cloud (VPC) trong Amazon Web Services (AWS) là một dịch vụ quan trọng giúp người dùng tạo ra một môi trường mạng ảo cô lập trong đám mây của AWS. VPC cho phép bạn triển khai và quản lý các tài nguyên như máy chủ ảo (EC2 instances), load balancers, cổng kết nối Internet, subnet, địa chỉ IP, và các tài nguyên mạng khác trong một không gian mạng riêng tư.

Dưới đây là một số điểm chính về Virtual Private Cloud trong AWS:

Isolation (Cô lập): VPC cung cấp sự cô lập mạng ảo giữa các tài nguyên của bạn và tài nguyên của các khách hàng khác trong cùng một đám mây AWS.
Quản lý IP Addressing: Bạn có thể tùy chọn quản lý địa chỉ IP cho VPC của mình, bao gồm cả sự phân chia thành các subnet riêng biệt.
Connectivity: VPC cho phép kết nối với Internet thông qua cổng Internet (Internet Gateway), và bạn có thể thiết lập các kết nối riêng tư với mạng ngoại vi hoặc các VPC khác sử dụng các Virtual Private Network (VPN) hoặc Direct Connect.
Security: Bạn có thể sử dụng Security Groups và Network Access Control Lists (NACLs) để kiểm soát quyền truy cập vào các tài nguyên trong VPC.
Subnetting: VPC hỗ trợ chia mạng thành các subnet, giúp bạn tổ chức và quản lý tài nguyên một cách linh hoạt hơn.
Scalability: VPC cho phép bạn mở rộng quy mô của mạng theo nhu cầu của bạn, bao gồm cả khả năng thêm các tài nguyên mới và điều chỉnh cấu trúc mạng.

Khi bạn triển khai ứng dụng hoặc dịch vụ trên AWS, việc sử dụng VPC giúp bạn tạo ra một môi trường mạng an toàn, linh hoạt và dễ quản lý.

VPC Components Diagram

Biểu đồ thành phần của Virtual Private Cloud (VPC) trong AWS bao gồm các thành phần chính sau:

VPC:
- Virtual Private Cloud (VPC): Môi trường mạng ảo cô lập trong đám mây AWS.
IP Addressing:
- CIDR Block: Phạm vi địa chỉ IP được định danh cho VPC.
Subnets:
- Public Subnet: Chứa các tài nguyên có thể truy cập trực tiếp từ Internet.
- Private Subnet: Chứa các tài nguyên không thể truy cập trực tiếp từ Internet.
Internet Gateway:
- Internet Gateway (IGW): Cho phép kết nối VPC với Internet để tài nguyên trong VPC có thể giao tiếp với Internet.
Route Tables:
- Main Route Table: Mặc định được áp dụng cho tất cả các subnet trong VPC.
- Custom Route Table: Có thể tạo ra nhiều bảng định tuyến tùy chỉnh để quy định cách các subnet trong VPC giao tiếp.
Network Access Control Lists (NACLs):
- NACLs: Kiểm soát truy cập mạng theo cấp độ subnet, tương tự như tường lửa mạng.
Security Groups:
- Security Groups (SG): Kiểm soát truy cập tới các tài nguyên dựa trên luật được đặt ra theo cấp độ EC2 instance.
Elastic Load Balancer (ELB):
- Elastic Load Balancer (ELB): Cân bằng tải giữa các EC2 instances trong các public subnet.
VPN/Direct Connect:
- Virtual Private Network (VPN): Kết nối mạng riêng tư thông qua Internet.
- AWS Direct Connect: Kết nối trực tiếp với AWS từ trung tâm dữ liệu của bạn.
VPC Peering:
- VPC Peering: Liên kết giữa hai VPC để cho phép giao tiếp trực tiếp giữa chúng.
Elastic Network Interface (ENI):
- Elastic Network Interface (ENI): Gắn kết với các EC2 instances để cung cấp địa chỉ IP và quản lý liên kết mạng.

Để hiểu được VPC cần có những kiến thức gì?

Để hiểu được VPC (Virtual Private Cloud), bạn cần có kiến thức về các khái niệm và công nghệ liên quan đến môi trường đám mây, đặc biệt là các dịch vụ cung cấp cloud computing như Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP), hoặc Microsoft Azure. Dưới đây là một số kiến thức quan trọng:

Cloud Computing Fundamentals:
- Hiểu về lợi ích của cloud computing và mô hình dịch vụ như Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS), và Software as a Service (SaaS).
Mạng Máy Tính Cơ Bản:
- Kiến thức về các khái niệm mạng như IP addresses, subnetting, routing, DNS, DHCP, và các giao thức mạng như TCP/IP.
Các Dịch Vụ Cloud Cụ Thể:
- Hiểu về các dịch vụ cụ thể của nhà cung cấp đám mây mà bạn đang sử dụng (ví dụ: AWS, GCP, Azure), bao gồm các dịch vụ như EC2 (Elastic Compute Cloud), S3 (Simple Storage Service), RDS (Relational Database Service), và các dịch vụ mạng như VPC.
Kiến Thức về Virtualization:
- Hiểu về khái niệm ảo hóa và ảo hóa hạ tầng, vì VPC thường sử dụng công nghệ ảo hóa để tạo ra môi trường mạng ảo.
Bảo Mật Mạng và Quản lý Rủi Ro:
- Kiến thức về bảo mật mạng và quản lý rủi ro trong môi trường đám mây, bao gồm các khái niệm như tường lửa (firewalls), bảo mật nhóm (security groups), và quản lý truy cập.
Quản Lý Tài Nguyên và Điều Khiển Truy Cập:
- Hiểu cách quản lý tài nguyên trong môi trường đám mây, đặc biệt là quản lý máy ảo, lưu trữ, và cấu hình mạng. Cũng cần hiểu về cách kiểm soát và theo dõi quyền truy cập.
Hiểu Về Subnetting và Địa Chỉ IP:
- Kiến thức về quá trình chia mạng thành các subnet và cấp phát địa chỉ IP trong môi trường VPC.
Logging và Monitoring:
- Kiến thức về cách sử dụng các công cụ logging và monitoring để giám sát hiệu suất, bảo mật, và sự kiện trong môi trường VPC.

Hiểu rõ các khái niệm trên sẽ giúp bạn tự tin hơn khi làm việc với VPC và triển khai các ứng dụng và dịch vụ trong môi trường đám mây.

Mối liên hệ giữa VPC và mạng máy tính

VPC (Virtual Private Cloud) và mạng máy tính cơ bản đều liên quan đến quản lý và tổ chức các tài nguyên mạng trong môi trường máy tính. Dưới đây là mối quan hệ giữa chúng:

VPC (Virtual Private Cloud):
- Khái Niệm: VPC là một dịch vụ cloud computing cung cấp bởi các nhà cung cấp đám mây như Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP), hoặc Microsoft Azure. Nó cho phép bạn tạo ra một môi trường mạng ảo cô lập trong đám mây, tương tự như việc xây dựng và quản lý một mạng riêng trong môi trường truyền thống.
- Chức Năng: VPC giúp bạn kiểm soát các khía cạnh như địa chỉ IP, bảo mật, luồng dữ liệu giữa các tài nguyên trong cùng một VPC, và quyết định liên quan đến việc kết nối VPC với các tài nguyên bên ngoài.
- Liên Kết với Mạng Máy Tính Cơ Bản: VPC thường đi kèm với các khái niệm như mạng con (subnet), bảng định tuyến (route table), bảo mật nhóm (security group), và tùy chọn liên kết với mạng máy tính cơ bản thông qua các dịch vụ như máy ảo (VMs), dịch vụ lưu trữ, hoặc các dịch vụ khác trên đám mây.
Mạng Máy Tính Cơ Bản:
- Khái Niệm: Mạng máy tính cơ bản là một hệ thống kết nối các thiết bị và tài nguyên máy tính để chúng có thể truyền thông dữ liệu với nhau. Nó bao gồm phần cứng (như switch, router) và phần mềm (như giao thức mạng).
- Chức Năng: Mạng máy tính cơ bản giúp các thiết bị trong mạng liên lạc với nhau, chia sẻ tài nguyên, và có thể truy cập các dịch vụ và ứng dụng trên mạng.
- Liên Kết với VPC: Khi sử dụng môi trường đám mây và VPC, mạng máy tính cơ bản thường được triển khai trong phạm vi của VPC. Các tài nguyên trong mạng máy tính cơ bản, chẳng hạn như máy ảo hoặc dịch vụ lưu trữ, có thể được triển khai trong các subnet của VPC và liên kết với các dịch vụ khác trong VPC.

Tóm lại, VPC là một khái niệm chủ quan với môi trường đám mây, trong khi mạng máy tính cơ bản là khái niệm tổng quát áp dụng cho mọi loại mạng, bao gồm cả trong môi trường đám mây và môi trường truyền thống. Trong môi trường đám mây, VPC thường được sử dụng để quản lý và cấu hình mạng máy tính cơ bản.

Hiểu về IPv4

IPv4 là viết tắt của "Internet Protocol version 4" (Giao thức Internet phiên bản 4). Đây là một trong hai phiên bản chính của giao thức Internet (IP), được sử dụng để định danh và định vị các thiết bị trên mạng Internet. IPv4 sử dụng địa chỉ IP dạng 32-bit, được biểu diễn bằng bốn số thập phân phân cách bằng dấu chấm, ví dụ: 192.168.1.1.

Tuy nhiên, do sự tăng trưởng nhanh chóng của Internet và số lượng thiết bị kết nối, hạn chế của IPv4 đã trở nên rõ ràng. Địa chỉ IPv4 có giới hạn chỉ có 2^32 (khoảng 4.3 tỷ) địa chỉ IP duy nhất, và sự phân bổ không hiệu quả dẫn đến sự cạn kiệt nguồn địa chỉ IP.

Để giải quyết vấn đề này, IPv6 (Internet Protocol version 6) đã được phát triển, cung cấp một định dạng địa chỉ IP mới với chiều dài 128-bit, mang lại một lượng địa chỉ lớn hơn rất nhiều so với IPv4. Tuy nhiên, do sự chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6 đang diễn ra dần dần, nhiều hệ thống vẫn sử dụng IPv4 song song với IPv6 trong giai đoạn chuyển đổi.

Hiểu về IPv6

IPv6 là viết tắt của "Internet Protocol version 6" (Giao thức Internet phiên bản 6). Đây là một phiên bản tiếp theo của giao thức Internet (IP) so với IPv4. Mục tiêu chính của IPv6 là giải quyết vấn đề cạn kiệt địa chỉ IP của IPv4 bằng cách cung cấp một không gian địa chỉ IP lớn hơn.

Cụ thể, IPv6 sử dụng địa chỉ IP dạng 128-bit, so với 32-bit của IPv4. Điều này mang lại một số lượng địa chỉ IP vô cùng lớn, cụ thể là 2^128 địa chỉ IP duy nhất. Địa chỉ IPv6 được biểu diễn bằng các nhóm 4 chữ số hexa, được phân cách bằng dấu hai chấm (:)
ví dụ: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.

IPv6 cũng mang lại nhiều cải tiến khác so với IPv4, bao gồm quản lý địa chỉ IP, bảo mật và hiệu suất mạng. Trong quá trình chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6, nhiều hệ thống được thiết kế để hỗ trợ cả hai phiên bản để đảm bảo tính tương thích và dần dần chuyển sang sử dụng IPv6 như là tiêu chuẩn truyền thông chính.

Hiểu về CIDR của IPv4

CIDR là viết tắt của "Classless Inter-Domain Routing," một phương pháp chia địa chỉ IP thành các phạm vi nhỏ hơn và linh hoạt hơn so với cách truyền thống dựa trên lớp (Classful addressing). CIDR giúp tối ưu hóa việc sử dụng địa chỉ IP và quản lý mạng một cách hiệu quả hơn.

Trong CIDR, mỗi địa chỉ IP được biểu diễn dưới dạng "địa chỉ IP(Base IP)/prefix length (Subnet Mask)." Đây là một ví dụ:

Địa chỉ IP (Base IP): 192.168.1.0
Prefix Length (Subnet Mask): 24
Địa chỉ CIDR: 192.168.1.0/24
Sau mỗi dấu chấm trong một Base IP nó được gọi là Octet.
- Ví dụ 192.168.1.0 => 192(1st).168(2nd).1(3rd).0(4th)

Trong ví dụ trên, "/24" cho biết rằng 24 bit đầu tiên của địa chỉ IP này đều là một mạng con, còn 8 bit còn lại của địa chỉ dành cho host.
Cụ thể, "192.168.1.0/24" có thể bao gồm các địa chỉ từ 192.168.1.1 đến 192.168.1.254 => của host

Max Prefix Length (Subnet Mask) là 32 bit và nó tương ứng với 1 địa chỉ IP duy nhất
Với địa chỉ IP, "0.0.0.0/0" là một đại diện cho tất cả các địa chỉ IP. Khi bạn cấu hình một quy tắc định tuyến hoặc quy tắc kiểm soát truy cập mạng với địa chỉ "0.0.0.0/0", điều này có nghĩa là bạn đang cho phép tất cả các địa chỉ IP truy cập hoặc được định tuyến.
- Địa chỉ IP: "0.0.0.0" biểu thị một địa chỉ IP không xác định hoặc tất cả các địa chỉ IP.
- Dải địa chỉ: "/0" biểu thị rằng không có sự chia nhỏ nào được thực hiện trong dải địa chỉ IP. Điều này có nghĩa là tất cả các địa chỉ IP, từ 0.0.0.0 đến 255.255.255.255 (cho IPv4), đều nằm trong dải này.

Một CIDR (Classless Inter-Domain Routing) bao gồm hai thành phần:

Địa chỉ IP (IP Address): Đây là địa chỉ IPv4 thực tế, thường được biểu diễn dưới dạng chuỗi ký tự dấu chấm (dotted-decimal notation), ví dụ: 192.168.1.0.
Độ dài Tiền tố (Prefix Length hay còn gọi là subnet mask): Đây là số bit trong CIDR notation đại diện cho phần mạng của địa chỉ. Độ dài tiền tố còn được biết đến là mặt nạ mạng (subnet mask) trong các hệ thống mạng truyền thống. Nó chỉ ra bao nhiêu bit được sử dụng cho phần mạng của địa chỉ, để lại các bit còn lại cho địa chỉ host.

Do đó, CIDR được biểu diễn bằng cách kết hợp địa chỉ IP và độ dài tiền tố, thường được biểu diễn dưới dạng "Địa chỉ IP/Độ dài Tiền tố." Ví dụ, "192.168.1.0/24" chỉ ra rằng 24 bit đầu tiên của địa chỉ IPv4 này được dành cho mạng (Bởi vì 1 Octet là 8 bit, với Prefix length là 24 thì 3 Octet đầu sẽ giữ nguyên nên cộng tổng lại thì sẽ có 24 bit), còn lại là cho địa chỉ host bên trong mạng đó.

Cách chia địa chỉ IP:

Ta đã biết Max Prefix Length(subnet mask) là 32 của IPV4

Tổng số IP = 2 ^ ( MaxPrefix Length - Số Prefix Length trong 1 Địa chỉ CIDR mà bạn chỉ định )

Tổng số Hosts/Net = Tổng số IP - 2; (Trừ First IP và Broadcard IP hay còn gọi là Last IP)

Ví dụ 1: 192.168.0.0/24 = ...?

Áp dụng công thức trên ta đc: Tổng số IP = 2 ^ (32 - 24) = 2 ^ 8 = 256 (IP)

=> 192.168.0.0 -> 192.168.0.255

Ví dụ 2: 192.168.0.0/16 = ...?

Áp dụng công thức trên ta đc: Tổng số IP = 2 ^ (32 - 16) = 2 ^ 16 = 65,536 (IP)

=> 192.168.0.0 -> 192.168.255.255

Từ 2 ví dụ trên các bạn nhận ra 1 điều MAX 1 Octet là 255 mà thôi nếu mà số IP nhiều hơn 255 nó sẽ được chuyển sang Octet số 2 và cứ tăng dần cho tới khi max cả 4 Octets là 255.255.255.255 Vẫn là ví dụ số 2 mình sẽ giải thích tại sao nó chỉ dừng tới 192.168.255.255 trong khi tổng số IP của nó lên tới 65,536 lận nó sẽ được tăng dần như sau:

192.168.0.255 (sau khi IP ở Octet 4)
192.168.1.0 ... 192.168.1.255 (sang -> Octet 3)
192.168.2.0 ... 192.168.2.255 (vẫn ở Octet 3)
192.168.3.0 ... 192.168.3.255 (vẫn ở Octet 3)
........
192.168.255.255 (Kết thúc Octet 3 với 65,536 IP)

Đó nó là như thế! Khi 1 rải địa chỉ mà nhiều hơn 255 IP, khi sang Octet số 2 nó sẽ đếm lại với Octet số 1 bắt đầu từ 0 và tăng dần với Octet số 2, cứ lập đi lập lại như thế cho đến khi cả 4 Octets là 255.255.255.255.

Một số website giúp chúng ta tính toán CIRD thay vì chúng ta phải tính bằng cách thủ công:

Có thể bạn chưa biết?

Trong kiến trúc IPv4, mạng được chia thành các lớp (class) khác nhau dựa trên phạm vi địa chỉ IP. Các class mạng chính là A, B, C, D, E. Dưới đây là ý nghĩa cụ thể của mỗi class mạng:

Lớp A:
- Phạm vi địa chỉ IP: 1.0.0.1 đến 126.255.255.254
- Ý nghĩa: Lớp A được dành cho các tổ chức lớn với nhu cầu lớn về địa chỉ IP. Các mạng thuộc lớp A có thể chứa một lượng lớn máy tính (16 triệu địa chỉ IP) và thường được sử dụng cho các tổ chức quy mô lớn.
Lớp B:
- Phạm vi địa chỉ IP: 128.1.0.1 đến 191.255.255.254
- Ý nghĩa: Lớp B thường được dành cho các tổ chức vừa với nhu cầu địa chỉ IP trung bình. Mỗi mạng lớp B có thể chứa khoảng 65.000 địa chỉ IP, làm cho nó phù hợp cho các doanh nghiệp có quy mô trung bình.
Lớp C:
- Phạm vi địa chỉ IP: 192.0.1.1 đến 223.255.254.254
- Ý nghĩa: Lớp C được thiết kế cho các tổ chức nhỏ. Mỗi mạng lớp C chỉ chứa khoảng 256 địa chỉ IP, nên nó thích hợp cho các doanh nghiệp với quy mô nhỏ.
Lớp D (Multicast):
- Phạm vi địa chỉ IP: 224.0.0.0 đến 239.255.255.255
- Ý nghĩa: Lớp D được sử dụng để hỗ trợ truyền thông đa điểm (multicast), trong đó một gói dữ liệu có thể được gửi đến một nhóm máy tính được xác định.
Lớp E (Reserved):
- Phạm vi địa chỉ IP: 240.0.0.0 đến 255.255.255.254
- Ý nghĩa: Lớp E được dành cho các mục đích đặc biệt và dự trữ, thường không được sử dụng trong ngữ cảnh mạng thông thường.

Hạn chế của việc phân lớp địa chỉ

Hệ thống phân lớp địa chỉ (Classful Addressing) là một phương pháp cũ trong quản lý địa chỉ IP, được sử dụng trong IPv4. Phương pháp này chia các địa chỉ IP thành các lớp khác nhau dựa trên phần đầu của địa chỉ IP. Có ba lớp chính: A, B và C. Mặc dù hệ thống phân lớp địa chỉ đã được thay thế bởi hệ thống phân lớp không đều (Classless Inter-Domain Routing - CIDR) để tối ưu hóa việc sử dụng địa chỉ IP, nhưng vẫn có một số hạn chế của hệ thống phân lớp địa chỉ:

Lãng phí địa chỉ IP: Mô hình phân lớp địa chỉ dành một lượng địa chỉ cố định cho mỗi lớp, ngay cả khi mạng thực sự không sử dụng hết tất cả các địa chỉ đó. Điều này dẫn đến sự lãng phí đáng kể về nguồn địa chỉ IP.
Khó khăn trong quản lý: Quản lý địa chỉ IP trong hệ thống phân lớp địa chỉ đôi khi phức tạp do sự cố định của số lượng địa chỉ trong mỗi lớp.
Khả năng mở rộng hạn chế: Mô hình phân lớp địa chỉ không hỗ trợ linh hoạt và mở rộng tốt trong bối cảnh của sự phát triển nhanh chóng của Internet và sự gia tăng về số lượng thiết bị kết nối.
Đặc quyền và giới hạn địa chỉ IP: Cấp phát địa chỉ IP theo lớp có thể dẫn đến tình trạng đặc quyền, nơi một tổ chức có thể có quá nhiều địa chỉ IP so với nhu cầu thực sự của họ, trong khi ngược lại, một số tổ chức khác có thể gặp khó khăn trong việc đảm bảo đủ địa chỉ.

Vì những hạn chế này, hệ thống phân lớp không đều (CIDR) đã được phát triển để cải thiện quản lý và sử dụng hiệu quả hơn nguồn địa chỉ IP.

Public vs. Private IP (IPv4)

Trong IPv4, địa chỉ IP được chia thành hai loại chính: Public IP và Private IP.

Public IP:
- Ý nghĩa: Public IP là địa chỉ IP được gán cho các thiết bị trên Internet và có thể được truy cập từ mạng Internet. Các dịch vụ và ứng dụng trực tuyến, như website, máy chủ email, và các thiết bị mạng công cộng, đều có Public IP để có thể tương tác với Internet và các thiết bị khác trên mạng toàn cầu.
  - Duy nhất
  - Phải trả phí
  - Được định tuyến
- Phạm vi: Các Public IP thường được cấp phát và quản lý bởi các tổ chức như ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) và các tổ chức quản lý IP quốc gia.
Private IP:
- Ý nghĩa: Private IP là địa chỉ IP được sử dụng bên trong các mạng riêng tư và không trực tiếp truy cập được từ Internet. Các thiết bị trong mạng nội bộ sử dụng Private IP để giao tiếp với nhau và chia sẻ kết nối Internet thông qua một hoặc nhiều địa chỉ Public IP mà router hoặc gateway sử dụng.
  - Được sử dụng lặp
  - Miễn phí
  - Không được định tuyến (kết hợp NAT)
- Phạm vi: Các Private IP thuộc các dải địa chỉ được quy định cụ thể để sử dụng trong các mạng nội bộ. Các dải phổ biến bao gồm:
  - 10.0.0.0 đến 10.255.255.255 (10.0.0.0/8) - trong big networks,
  - 172.16.0.0 đến 172.31.255.255 (172.16.0.0/12) - AWS default VPC in that range
  - 192.168.0.0 đến 192.168.255.255. (172.16.0.0/12) - trong home networks

Tất cả các địa chỉ IP còn lại trên Internet đều là Public sự phân biệt giữa Public IP và Private IP là quan trọng để hiểu cách các thiết bị trong mạng tương tác với Internet và với nhau trong môi trường mạng. Router và gateway thực hiện chức năng chuyển đổi giữa các địa chỉ Public và Private để đảm bảo thông tin được chuyển đúng đến đích và đảm bảo tính riêng tư và bảo mật trong mạng nội bộ.

Các dạng địa chỉ:

Địa chỉ mạng (Network address)
1. Địa chỉ IP gán cho một mạng (các bit phần host bằng 0). Ví dụ: 172.29.0.0
  1. Địa chỉ mạng (Network Address) là một địa chỉ trong mô hình IP (Internet Protocol) dùng để định danh một mạng cụ thể. Trong mô hình IP, địa chỉ mạng thường được sử dụng để xác định phần mạng chung mà một hoặc nhiều thiết bị kết nối tới. Điều này giúp các thiết bị trong cùng một mạng có thể liên lạc trực tiếp với nhau mà không cần thông qua các thiết bị định tuyến.
    
    Địa chỉ mạng được gắn kết với phần mạng của một địa chỉ IP. Trong địa chỉ IP, có hai phần chính: phần địa chỉ mạng và phần địa chỉ host. Phần địa chỉ mạng xác định mạng mà thiết bị thuộc về, trong khi phần địa chỉ host xác định địa chỉ cụ thể của thiết bị trong mạng đó.
    
    Ví dụ, trong địa chỉ IPv4 192.168.1.10, "192.168.1" là phần địa chỉ mạng và "10" là phần địa chỉ host. Trong địa chỉ IPv6
```
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
```
    "2001:0db8:85a3:0000" là phần địa chỉ mạng và các nhóm số còn lại là phần địa chỉ host.
Địa chỉ host (địa chỉ máy trạm)
1. Địa chỉ IP gán cho interface của host
2. Trong mạng máy tính, "host interface" thường được hiểu là giao diện mạng của một máy tính hoặc thiết bị. Mỗi máy tính hoặc thiết bị mạng có ít nhất một giao diện mạng, còn được gọi là "network interface," "network interface card" (NIC), hoặc đôi khi là "host interface."
3. Giao diện mạng là cầu nối giữa máy tính và mạng. Một số loại giao diện mạng phổ biến bao gồm:
  1. Ethernet Interface: Đây là giao diện phổ biến trong mạng LAN (Local Area Network). Mỗi Ethernet interface thường được định danh bằng địa chỉ MAC (Media Access Control).
  2. Wireless Interface (Wi-Fi): Được sử dụng để kết nối máy tính với mạng không dây. Giao diện Wi-Fi thường có thể được tích hợp sẵn trong máy tính hoặc sử dụng thông qua một thiết bị USB hoặc PCI.
  3. Loopback Interface: Được sử dụng để giao tiếp với chính máy tính đó, thường được định danh bằng địa chỉ IP 127.0.0.1.
  Giao diện mạng quản lý việc truyền và nhận dữ liệu giữa máy tính và mạng. Mỗi giao diện có thể được cấu hình với các thông số như địa chỉ IP, subnet mask, gateway, và DNS server để có thể hoạt động trong mạng cụ thể.
  
  Khi nói về "host interface" trong ngữ cảnh này, thường đề cập đến giao diện mạng của máy tính, chịu trách nhiệm cho việc kết nối và truyền thông dữ liệu giữa máy tính và mạng.
Địa chỉ quảng bá
1. Địa chỉ dùng để đại diện cho tất cả các host trong mạng (các bit phần host bằng 1). Ví dụ: 172.29.255.255.
  1. Địa chỉ quảng bá (Broadcast Address) là một địa chỉ IP đặc biệt được sử dụng để gửi dữ liệu đến tất cả các thiết bị trong một mạng cụ thể. Khi một thiết bị gửi dữ liệu đến địa chỉ quảng bá, mọi thiết bị trong mạng đó đều nhận được và xử lý dữ liệu đó. Điều này hữu ích trong một số trường hợp, như khi cần thông báo cho tất cả các thiết bị trong mạng về một sự kiện cụ thể.
    
    Trong IPv4, địa chỉ quảng bá thường được biểu diễn bằng địa chỉ IP cuối cùng trong phạm vi của mạng. Ví dụ, nếu mạng có địa chỉ IP là 192.168.1.0 và một phạm vi địa chỉ từ 192.168.1.1 đến 192.168.1.254, thì địa chỉ quảng bá sẽ là 192.168.1.255. Khi một thiết bị gửi dữ liệu đến địa chỉ này, mọi thiết bị trong mạng đều nhận được nó.
    
    Trong IPv6, khái niệm của địa chỉ quảng bá đã thay đổi và được thay thế bằng các địa chỉ multicast. Các địa chỉ multicast trong IPv6 thường được sử dụng để gửi dữ liệu đến một nhóm cụ thể của các thiết bị trong mạng.

Mạng con - Subnet

Cách chia mạng con (subnet)

Bước 1: Xác định mạng chính và subnet mask

Chọn một địa chỉ IP và subnet mask cho mạng chính. Ví dụ, hãy sử dụng mạng sau: 192.168.1.0/24. Trong đó, 192.168.1.0 là địa chỉ mạng, và /24 chỉ định rằng có 24 bit được sử dụng cho mạng, còn lại là cho host.

Bước 2: Xác định số lượng mạng con

Quyết định số lượng mạng con mà bạn muốn tạo. Ví dụ, chúng ta sẽ chia mạng chính thành hai mạng con.

Bước 3: Tính toán kích thước mạng con

Chia độ dài của subnet mask cho số lượng mạng con. Trong trường hợp này, chia độ dài /24 cho 2 mạng con, bạn có thể sử dụng một subnet mask có độ dài là /25.

Bước 4: Xác định địa chỉ IP của mạng con

Dựa trên số lượng bit được sử dụng cho mạng con, xác định các địa chỉ IP của mạng con. Trong trường hợp này, sử dụng /25 có thể tạo ra hai mạng con như sau:

Mạng con 1: 192.168.1.0/25
- Địa chỉ mạng: 192.168.1.0
- Địa chỉ broadcast: 192.168.1.127
- Địa chỉ IP sử dụng cho host: từ 192.168.1.1 đến 192.168.1.126
Mạng con 2: 192.168.1.128/25
- Địa chỉ mạng: 192.168.1.128
- Địa chỉ broadcast: 192.168.1.255
- Địa chỉ IP sử dụng cho host: từ 192.168.1.129 đến 192.168.1.254

Bước 5: Gán địa chỉ IP cho các thiết bị trong mạng con

Dựa trên các phạm vi địa chỉ IP đã xác định, bạn có thể gán các địa chỉ IP cho các thiết bị trong mạng con tương ứng.

Lưu ý: Trong thực tế, bạn cần kiểm tra và đảm bảo rằng các địa chỉ IP bạn gán không bị trùng lặp với các mạng khác trong hệ thống và bạn cần cân nhắc đến các yếu tố như mở rộng và bảo mật khi thiết kế mạng.

Tại sao phải cần cân nhắc đến các yếu tố như mở rộng?

Cần cân nhắc đến yếu tố như mở rộng khi thiết kế mạng vì môi trường và nhu cầu của doanh nghiệp có thể thay đổi theo thời gian. Dưới đây là một số lý do quan trọng:

Tăng Số Lượng Thiết Bị và Người Dùng:
- Nhu cầu về địa chỉ IP và băng thông có thể tăng lên khi doanh nghiệp mở rộng và thêm vào đó nhiều thiết bị và người dùng mới.
Mở Rộng Về Dịch Vụ và Ứng Dụng:
- Khi doanh nghiệp mở rộng danh sách các dịch vụ và ứng dụng sử dụng mạng, sự phức tạp của mạng cũng tăng lên. Các dịch vụ mới và nâng cấp có thể yêu cầu cấu hình mạng và tài nguyên khác nhau.
Kết Nối Với Chi Nhánh và Người Làm Việc Từ Xa:
- Nếu tổ chức có chi nhánh hoặc nhân viên làm việc từ xa, sự mở rộng cũng bao gồm việc đảm bảo mạng có thể hỗ trợ kết nối từ xa và đảm bảo tính ổn định và bảo mật.
Bảo Mật và Quản Lý Rủi Ro:
- Mở rộng có thể tạo ra những thách thức mới về bảo mật và quản lý rủi ro. Các biện pháp bảo mật và quản lý rủi ro có thể cần được đánh giá và cập nhật để đảm bảo an toàn cho môi trường mạng.
Công Nghệ Mới và Thay Đổi:
- Sự tiến bộ trong công nghệ có thể yêu cầu sự điều chỉnh của cơ sở hạ tầng mạng để hỗ trợ các tính năng mới và tối ưu hiệu suất.
Kế Hoạch Dự Phòng và Khắc Phục Sự Cố:
- Mở rộng cũng đòi hỏi kế hoạch dự phòng và khắc phục sự cố mạng. Có sẵn các kế hoạch và quy trình giúp nhanh chóng đối phó với vấn đề khi chúng xảy ra.
Tuân Thủ Quy Định và Chính Sách:
- Các yêu cầu về tuân thủ quy định và chính sách an ninh thông tin có thể thay đổi, và môi trường mạng cần phải tuân thủ những thay đổi này.

Đối mặt với những thách thức và thay đổi trên, cân nhắc mở rộng giúp đảm bảo rằng mạng có thể đáp ứng được nhu cầu và yêu cầu mới mà doanh nghiệp có thể phải đối mặt trong quá trình phát triển.