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每天一个网络知识:子网掩码

子网掩码本质是一个32位的二进制数字,常以“点分十进制”格式呈现(如255.255.255.0),核心作用是划分IP地址

子网掩码本质是一个32位的二进制数字,常以“点分十进制”格式呈现(如255.255.255.0),核心作用是划分IP地址的网络部分与主机部分。我们可以把IP地址比作“小区门牌号”,比如“192.168.1.100”,子网掩码就像明确“前几位是小区编号,后几位是住户房门号”的规则。没有子网掩码,设备无法判断目标IP是否在同一局域网,更无法确定数据该直接传输还是通过网关转发。

理解子网掩码,首先要掌握它的“二进制逻辑”。

子网掩码中的“1”对应IP地址的“网络位”,“0”对应“主机位”,通过“与运算”(二进制中1和1得1,1和0得0,0和0得0),就能从IP地址中分离出网络地址。

例如,IP地址“192.168.1.100”(二进制:11000000.10101000.00000001.01100100)与子网掩码“255.255.255.0”(二进制:11111111.11111111.11111111.00000000)进行“与运算”后,得到网络地址“192.168.1.0”,主机地址则为“0.0.0.100”。

这就意味着,该IP地址属于“192.168.1.x”网段,在这个网段内的设备可直接通信。

常见的子网掩码分为“默认子网掩码”和“自定义子网掩码”。

默认子网掩码对应传统的IP地址分类:

A类地址(如10.0.0.0-10.255.255.255)默认子网掩码为255.0.0.0,前8位是网络位;B类地址(如172.16.0.0-172.31.255.255)默认子网掩码为255.255.0.0,前16位是网络位;C类地址(如192.168.0.0-192.168.255.255)默认子网掩码为255.255.255.0,前24位是网络位。

而自定义子网掩码(如255.255.255.128)则通过“子网划分”技术,将一个大网段拆分成多个小网段,满足不同场景的需求。

子网划分是子网掩码的核心应用价值。在企业网络中,若直接使用默认C类子网掩码(255.255.255.0),一个网段最多可容纳254台主机(去掉网络地址和广播地址)。但实际中,企业可能需要将网络分为“办公区”“服务器区”“财务区”等不同区域,此时通过自定义子网掩码(如255.255.255.192),可将一个C类网段拆分为4个小网段,每个网段最多容纳62台主机,既避免了地址浪费,又能通过隔离提升网络安全性——不同子网的设备需通过路由器才能通信,便于设置访问控制策略。

子网掩码还直接影响网络通信效率。当设备发送数据时,会先通过子网掩码判断目标IP是否在同一子网:若在同一子网,数据会直接通过交换机传输,速度更快;若不在同一子网,数据则会发送到网关,再由网关转发到其他网络。

例如,在家中,手机(IP:192.168.1.5)与智能电视(IP:192.168.1.8)使用相同子网掩码(255.255.255.0),判断彼此在同一子网,可直接传输投屏数据;而当手机访问互联网(如百度服务器IP:180.101.49.11)时,子网掩码判断目标IP不在同一子网,数据便会通过路由器(网关)转发。

不少人会混淆子网掩码与网关,二者功能截然不同:子网掩码负责“划分IP地址”,判断设备是否在同一子网;网关则负责“连接不同子网”,转发跨子网的数据。比如在192.168.1.0/24(子网掩码255.255.255.0)网段中,子网掩码确定了该网段的范围,而网关(如192.168.1.1)则是该网段与外部网络通信的“出入口”。