Działanie maski podsieci

Maska podsieci informuje urządzenie, która część adresu IP jest siecią, a która hostem. Jest to 32-bitowa liczba powiązana z każdym adresem IPv4.

Bez maski adres jest niejednoznaczny — urządzenie nie wiedziałoby, gdzie kończy się sieć, a zaczyna host.

W masce bity ustawione na 1 oznaczają część sieciową, a bity ustawione na 0 oznaczają część hosta. Bity 1 zawsze występują spójnie, zaczynając się od lewej strony.

Na przykład 11111111.11111111.11111111.00000000 ma 24 jedynki, a następnie 8 zer, co oznacza, że pierwsze trzy oktety należą do sieci, a ostatni do hosta.

Ponieważ oktety maski składają się ze spójnych bitów 1, występują w nich tylko określone wartości dziesiętne:

• 255 = 11111111 (cały oktet sieciowy)
• 0 = 00000000 (cały oktet hosta)
• Oktety częściowe: 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254

Nigdy nie zobaczy Pan/Pani przypadkowej wartości, takiej jak 255.255.123.0, ponieważ bity 1 muszą występować obok siebie.

Miejsce, w którym bity 1 przechodzą w bity 0, to granica między siecią a hostem. Wszystko po jej lewej stronie identyfikuje sieć, a wszystko po prawej stronie — hosta.

Dwa urządzenia w tej samej sieci mają identyczne bity sieciowe. Maska pozwala każdemu urządzeniu wyznaczyć te bity na podstawie własnego adresu.

Urządzenie wyznacza adres sieci za pomocą bitowej operacji AND na swoim adresie IP i masce. AND zwraca 1 tylko wtedy, gdy oba wejścia mają wartość 1.

Gdy bit maski ma wartość 1, bit IP przechodzi bez zmian; gdy bit maski ma wartość 0, wynikiem jest 0. Rezultatem jest adres sieci ze wszystkimi bitami hosta wyzerowanymi.

Weźmy adres IP 192.168.1.130 i maskę 255.255.255.0. Wykonajmy AND na ostatnim oktecie: 130 AND 0 = 0. Pierwsze trzy oktety zachowują swoje wartości, ponieważ wykonuje się na nich AND z wartością 255.

Adres sieci to zatem 192.168.1.0. Właśnie w ten sposób host określa, do której sieci należy.

Ta sama maska może mieć zastosowanie do wielu różnych sieci. Maska 255.255.255.0 działa dla 192.168.1.0, 10.5.5.0 i niezliczonych innych sieci.

Maska opisuje jedynie kształt podziału, czyli liczbę bitów sieciowych, a nie konkretną sieć. Adres IP określa rzeczywistą tożsamość sieci.

Wydłużenie maski (więcej bitów 1) powoduje pożyczenie bitów z części hosta, co tworzy więcej, ale mniejszych sieci. Skrócenie maski (mniej bitów 1) łączy je w mniej, ale większych sieci.

Ta celowa zmiana stanowi istotę podziału na podsieci: dostosowanie przestrzeni adresowej do potrzeb.

Jeśli dwa urządzenia w tej samej sieci fizycznej mają różne maski, mogą nie zgadzać się co do tego, które urządzenia są lokalne. Jedno może próbować kierować ruch, który drugie oczekuje dostarczyć bezpośrednio.

Taka niezgodność masek powoduje przerywaną lub jednokierunkową łączność i jest klasycznym błędem konfiguracji sprawdzanym podczas diagnozowania problemów.

Maska działa wraz z bramą domyślną. Po wykonaniu operacji AND, jeśli cel znajduje się w innej sieci, urządzenie wysyła pakiet do swojej bramy.

Maska nie tylko opisuje sieć — bezpośrednio wpływa też na decyzję urządzenia, czy dostarczyć pakiet lokalnie, czy przekazać go do routera dla zdalnego celu.

Każdy host potrzebuje trzech ustawień, aby komunikować się poza swoim łączem: adresu IP, maski podsieci i bramy domyślnej. Maska jest elementem, który nadaje adresowi znaczenie.

Gdy swobodnie odczytują Państwo maski binarnie i wykonują operację AND, notacja CIDR oraz liczenie hostów stają się naturalną kolejną umiejętnością.

Zastosuj maskę.

Dowiedzieli się Państwo, do czego służy maska podsieci.

• Maska to 32-bitowa liczba: 1 = sieć, 0 = host.
• Oktety maski przyjmują tylko wartości takie jak 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192, 128, 0.
• Bitowa operacja AND na adresie IP i masce ujawnia adres sieci.
• Wydłużenie maski tworzy więcej mniejszych sieci, a skrócenie je łączy.
• Niezgodność masek powoduje problemy z łącznością.