Что делает маска подсети

Маска подсети сообщает устройству, какая часть адреса IP относится к сети, а какая — к узлу. Это 32-битное число, сопоставленное с каждым адресом IPv4.

Без маски адрес неоднозначен: устройство не знало бы, где заканчивается сеть и начинается узел.

В маске биты, установленные в 1, обозначают сетевую часть, а биты, установленные в 0, — часть узла. Единичные биты всегда идут непрерывно слева направо.

Например, 11111111.11111111.11111111.00000000 содержит 24 единицы и 8 нулей, то есть первые три октета относятся к сети, а последний — к узлу.

Поскольку октеты маски состоят из непрерывной последовательности единиц, встречаются только определённые десятичные значения:

• 255 = 11111111 (весь октет относится к сети)
• 0 = 00000000 (весь октет относится к узлу)
• частичные октеты: 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254

Вы никогда не увидите случайное значение вроде 255.255.123.0, поскольку единичные биты должны идти подряд.

Позиция, в которой 1 сменяются на 0, — это граница между сетью и узлом. Всё слева от неё определяет сеть, всё справа — узел.

Два устройства в одной сети имеют одинаковые биты сети. Маска позволяет каждому устройству вычислить эти биты сети по собственному адресу.

Устройство определяет адрес своей сети с помощью побитовой операции AND между своим IP и маской. AND возвращает 1, только если оба входных значения равны 1.

Там, где бит маски равен 1, бит IP проходит без изменений; там, где бит маски равен 0, результат становится равным 0. В результате получается адрес сети, в котором все биты узла обнулены.

Возьмём IP 192.168.1.130 и маску 255.255.255.0. Выполним AND для последнего октета: 130 AND 0 = 0. Первые три октета сохраняют свои значения, поскольку для них выполняется AND с 255.

Следовательно, адрес сети — 192.168.1.0. Именно так узел определяет, к какой сети он принадлежит.

Одна и та же маска может применяться ко многим разным сетям. Маска 255.255.255.0 подходит для 192.168.1.0, 10.5.5.0 и множества других сетей.

Маска описывает только структуру разделения — количество битов сети, а не конкретную сеть. IP-адрес задаёт фактическую идентификацию сети.

Увеличьте маску, добавив биты 1, и вы заберёте биты у части узла: сетей станет больше, но они будут меньше. Уменьшите её, сократив число битов 1, и вы объедините их в меньшее число более крупных сетей.

Это целенаправленное изменение лежит в основе разбиения на подсети: адресное пространство меняется так, чтобы соответствовать вашим потребностям.

Если два устройства в одной физической сети используют разные маски, они могут по-разному определять, что находится в локальной сети. Одно устройство может попытаться направить трафик через маршрутизатор, хотя другое ожидает прямой доставки.

Такое несовпадение масок приводит к периодическим или односторонним проблемам со связностью и является классической ошибкой конфигурации, которую следует проверять при диагностике.

Маска работает вместе со шлюзом по умолчанию. После выполнения AND, если адрес назначения находится в другой сети, устройство отправляет пакет на свой шлюз.

Таким образом, маска не просто описывает сеть: она напрямую определяет, доставит ли устройство данные локально или передаст их маршрутизатору для удалённого адреса назначения.

Чтобы обмениваться данными за пределами своего канала связи, каждому узлу нужны три параметра: IP-адрес, маска подсети и шлюз по умолчанию. Именно маска придаёт адресу смысл.

Когда вы уверенно читаете маски в двоичном виде и выполняете AND, нотация CIDR и подсчёт узлов становятся понятны естественным образом.

Примените маску.

Вы узнали, как работает маска подсети.

• Маска — это 32-битное число: 1 = сеть, 0 = узел.
• Октеты маски принимают только такие значения, как 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192, 128, 0.
• Побитовая операция AND между IP и маской определяет адрес сети.
• Увеличение маски создаёт больше небольших сетей; уменьшение объединяет их.
• Несовпадение масок вызывает нарушения связности.