ما الذي يفعله قناع الشبكة الفرعية

يخبر قناع الشبكة الفرعية الجهاز بأي جزء من عنوان IP يمثل الشبكة وأي جزء يمثل المضيف. وهو رقم من 32 بتًا يقترن بكل عنوان IPv4.

من دون قناع، يكون العنوان ملتبسًا؛ إذ لن يعرف الجهاز أين تنتهي الشبكة وأين يبدأ المضيف.

في القناع، تحدد البتات المضبوطة على 1 جزء الشبكة، بينما تحدد البتات المضبوطة على 0 جزء المضيف. وتكون بتات 1 متجاورة دائمًا، بدءًا من اليسار.

على سبيل المثال، يحتوي 11111111.11111111.11111111.00000000 على 24 واحدًا ثم 8 أصفار، ما يعني أن الثمانيّات الثلاث الأولى للشبكة والثمانيّة الأخيرة للمضيف.

بما أن ثمانيّات القناع تتكون من بتات 1 متجاورة، فلا تظهر إلا قيم عشرية معينة:

• 255 = 11111111 (كلها للشبكة)
• 0 = 00000000 (كلها للمضيف)
• الثمانيّات الجزئية: 128، 192، 224، 240، 248، 252، 254

لن تروا أبدًا قيمة عشوائية مثل 255.255.123.0، لأن بتات 1 يجب أن تبقى متجاورة.

الموضع الذي تتحول فيه البتات من 1 إلى 0 هو الحد الفاصل بين الشبكة والمضيف. كل ما يقع إلى يساره يحدد الشبكة، وكل ما يقع إلى يمينه يحدد المضيف.

يشترك جهازان على الشبكة نفسها في بتات شبكة متطابقة. والقناع هو ما يتيح لكل جهاز حساب بتات الشبكة من عنوانه الخاص.

يحدد الجهاز عنوان الشبكة بإجراء عملية AND على مستوى البتات بين عنوان IP والقناع. تُخرج AND القيمة 1 فقط عندما يكون كلا المدخلين 1.

حيث تكون بتة القناع 1، تمر بتة IP من دون تغيير؛ وحيث تكون بتة القناع 0، تصبح النتيجة 0. وتكون النتيجة عنوان الشبكة بعد تصفير جميع بتات المضيف.

لنفترض أن عنوان IP هو 192.168.1.130 والقناع هو 255.255.255.0. أجرِ AND على الثمانية بتات الأخيرة: 130 AND 0 = 0. وتحتفظ الثمانيات الثلاث الأولى بقيمها لأنها تخضع لعملية AND مع 255.

لذلك يكون عنوان الشبكة 192.168.1.0. وهذه هي الطريقة نفسها التي يحدد بها المضيف الشبكة التي ينتمي إليها.

يمكن تطبيق قناع معيّن على العديد من الشبكات المختلفة. فالقناع 255.255.255.0 يعمل مع 192.168.1.0 و10.5.5.0 وشبكات أخرى لا حصر لها.

يصف القناع شكل التقسيم فقط (أي عدد بتات الشبكة)، ولا يحدد شبكة بعينها. أما عنوان IP فيوفر هوية الشبكة الفعلية.

وسّع القناع (بإضافة مزيد من بتات 1) فتستعير بتات من جزء المضيف، وتنشئ شبكات أكثر وأصغر. وقلّصه (بتقليل عدد بتات 1) فتدمج الشبكات في عدد أقل من الشبكات الأكبر.

هذا التعديل المقصود هو جوهر تقسيم الشبكات إلى شبكات فرعية: إعادة تشكيل مساحة العناوين لتلائم احتياجاتك.

إذا كان لجهازين على الشبكة الفعلية نفسها قناعان مختلفان، فقد يختلفان في تحديد الأجهزة المحلية. فقد يحاول أحدهما توجيه حركة مرور يتوقع الآخر تسليمها مباشرة.

يتسبب عدم تطابق القناع هذا في اتصال متقطع أو أحادي الاتجاه، وهو خطأ إعداد شائع ينبغي التحقق منه أثناء استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

يعمل القناع إلى جانب البوابة الافتراضية. بعد إجراء AND، إذا كانت الوجهة على شبكة مختلفة، يرسل الجهاز الحزمة إلى بوابته.

لذلك لا يقتصر دور القناع على وصف الشبكة، بل يوجّه مباشرة قرار الجهاز بشأن تسليم الحزمة محليًا أو إعادة توجيهها إلى موجّه عند الوصول إلى وجهات بعيدة.

يحتاج كل مضيف إلى ثلاثة إعدادات للتواصل خارج الوصلة الخاصة به: عنوان IP وقناع الشبكة الفرعية والبوابة الافتراضية. والقناع هو العنصر الذي يمنح العنوان معناه.

بعد أن تتقن قراءة الأقنعة بالنظام الثنائي وإجراء AND، ستأتي صيغة CIDR وحساب عدد المضيفين بصورة طبيعية.

طبّق القناع.

لقد تعلمت وظيفة قناع الشبكة الفرعية.

• القناع هو رقم مكوّن من 32 بتة: البتات 1 = الشبكة، والبتات 0 = المضيف.
• لا تأخذ ثمانيات القناع إلا قيمًا مثل 255 و254 و252 و248 و240 و224 و192 و128 و0.
• تكشف عملية AND على مستوى البتات بين عنوان IP والقناع عن عنوان الشبكة.
• يؤدي توسيع القناع إلى إنشاء شبكات أكثر وأصغر، بينما يؤدي تقليصه إلى دمجها.
• يتسبب عدم تطابق القناع في أعطال الاتصال.