ส่วนเครือข่ายกับส่วนโฮสต์

ที่อยู่ IPv4 ทุกแห่งถูกแบ่งในเชิงตรรกะเป็น ส่วนเครือข่าย และ ส่วนโฮสต์ ส่วนเครือข่ายระบุว่าอุปกรณ์อยู่ในเครือข่ายใด ส่วนโฮสต์ระบุอุปกรณ์เฉพาะภายในเครือข่ายนั้น

แนวคิดนี้คล้ายกับที่อยู่ไปรษณีย์: เมืองและชื่อถนนใช้ระบุตำแหน่งย่าน ส่วนเลขที่บ้านใช้เลือกบ้านหนึ่งหลังภายในย่านนั้น

เราจะรู้ได้อย่างไรว่าส่วนเครือข่ายสิ้นสุดตรงไหนและส่วนโฮสต์เริ่มต้นตรงไหน คำตอบคือ ซับเน็ตมาสก์ มาสก์นี้มีขนาด 32 บิตเช่นกัน บิตที่มีค่าเป็น 1 จะระบุส่วนเครือข่าย และบิตที่มีค่าเป็น 0 จะระบุส่วนโฮสต์

มาสก์ที่พบได้บ่อยคือ 255.255.255.0 โดยอ็อกเท็ตสามตัวแรก (มีค่าเป็น 1 ทั้งหมด) เป็นส่วนเครือข่าย และอ็อกเท็ตสุดท้าย (มีค่าเป็น 0 ทั้งหมด) เป็นส่วนโฮสต์

อุปกรณ์ใช้การแบ่งส่วนนี้เพื่อตัดสินใจว่าปลายทางเป็น ภายในเครือข่ายหรือระยะไกล หากอุปกรณ์สองเครื่องมีส่วนเครือข่ายเหมือนกัน อุปกรณ์ทั้งสองจะสื่อสารกันได้โดยตรง หากส่วนเครือข่ายแตกต่างกัน ทราฟฟิกต้องผ่าน เราเตอร์ โดยใช้เกตเวย์เริ่มต้น

การตัดสินใจนี้เกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลา และเป็นพื้นฐานสำคัญของการกำหนดเส้นทางบนอินเทอร์เน็ต

พิจารณา 192.168.1.10 และ 192.168.1.50 ซึ่งใช้มาสก์ 255.255.255.0 เหมือนกัน ส่วนเครือข่ายของทั้งคู่คือ 192.168.1 เนื่องจากตรงกัน โฮสต์ทั้งสองจึงอยู่ใน เครือข่ายเดียวกัน และสื่อสารกันได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านเราเตอร์

มีเพียงอ็อกเท็ตสุดท้ายที่แตกต่างกัน (10 กับ 50) ซึ่งเป็นส่วนโฮสต์ที่ใช้ระบุอุปกรณ์แต่ละเครื่อง

คราวนี้เปรียบเทียบ 192.168.1.10 กับ 192.168.2.10 โดยใช้มาสก์เดียวกัน อ็อกเท็ตที่สามแตกต่างกัน ดังนั้นส่วนเครือข่าย (192.168.1 กับ 192.168.2) จึงไม่ตรงกัน

โฮสต์เหล่านี้อยู่ใน เครือข่ายที่แตกต่างกัน หากต้องการแลกเปลี่ยนข้อมูล ทราฟฟิกจะต้องผ่านเราเตอร์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายทั้งสองเข้าด้วยกัน

ที่อยู่เครือข่าย คือที่อยู่ที่บิตโฮสต์ทั้งหมดมีค่าเป็น 0 สำหรับ 192.168.1.0/24 ที่อยู่เครือข่ายคือ 192.168.1.0 ที่อยู่นี้ใช้ระบุเครือข่ายเองและไม่เคยกำหนดให้กับอุปกรณ์

เราเตอร์ใช้ที่อยู่เครือข่ายในตารางกำหนดเส้นทางเพื่อแทนกลุ่มโฮสต์ทั้งหมดด้วยรายการเดียว

ที่อยู่บรอดแคสต์ คือที่อยู่ที่บิตโฮสต์ทั้งหมดมีค่าเป็น 1 สำหรับ 192.168.1.0/24 ที่อยู่นี้คือ 192.168.1.255 แพ็กเก็ตที่ส่งมายังที่อยู่นี้จะไปถึงโฮสต์ทุกเครื่องในเครือข่ายพร้อมกัน

เช่นเดียวกับที่อยู่เครือข่าย ที่อยู่บรอดแคสต์ไม่สามารถกำหนดให้กับอุปกรณ์เครื่องเดียวได้ ดังนั้นแต่ละเครือข่ายจึงสงวนที่อยู่ไว้สองรายการ

ระหว่างที่อยู่เครือข่ายกับที่อยู่บรอดแคสต์คือ ที่อยู่โฮสต์ที่ใช้งานได้ สำหรับ 192.168.1.0/24 โฮสต์สามารถใช้ที่อยู่ตั้งแต่ 192.168.1.1 ถึง 192.168.1.254

เท่ากับที่อยู่ทั้งหมด 256 รายการ ลบที่อยู่เครือข่ายและที่อยู่บรอดแคสต์ เหลือที่อยู่ที่ใช้งานได้ 254 รายการ ที่อยู่แรกและที่อยู่สุดท้ายของซับเน็ตใด ๆ จะไม่อนุญาตให้โฮสต์ใช้งานเสมอ

การเปลี่ยนหน้ากากจะเลื่อนขอบเขต ส่วนเครือข่ายที่ใหญ่ขึ้น (มีบิต 1 มากขึ้น) หมายถึงมีโฮสต์น้อยลง ส่วนโฮสต์ที่ใหญ่ขึ้น (มีบิต 0 มากขึ้น) หมายถึงมีโฮสต์มากขึ้น

• หน้ากาก 255.0.0.0: ออกเท็ตแรกเป็นเครือข่าย อีกสามออกเท็ตที่เหลือเป็นโฮสต์ — เครือข่ายขนาดใหญ่มาก
• หน้ากาก 255.255.255.0: สามออกเท็ตแรกเป็นเครือข่าย — เครือข่ายขนาดพอประมาณ

คุณจะคำนวณจำนวนโฮสต์ที่แน่นอนได้ในหลักสูตรการแบ่งเครือข่ายย่อย

อุปกรณ์ค้นหาที่อยู่เครือข่ายของตนเองด้วยการดำเนินการแบบบิต AND ระหว่าง IP ของอุปกรณ์กับหน้ากาก ในตำแหน่งที่บิตของหน้ากากเป็น 1 บิตของ IP จะถูกส่งผ่าน ส่วนในตำแหน่งที่เป็น 0 ผลลัพธ์จะเป็น 0

กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างเงียบ ๆ ภายในโฮสต์และเราเตอร์ทุกเครื่อง และเป็นกลไกเบื้องหลังการตัดสินใจว่าอยู่ในเครือข่ายเดียวกันหรืออยู่ระยะไกล

ที่อยู่และหน้ากากเมื่อใช้ร่วมกันจะกำหนดเครือข่าย อุปกรณ์สองเครื่องจะสื่อสารกันโดยตรงได้ก็ต่อเมื่อส่วนเครือข่ายหลังใช้หน้ากากตรงกัน หากไม่ตรงกัน จะต้องใช้เราเตอร์

ความเข้าใจเรื่องการแบ่งนี้เป็นประตูสู่การแบ่งเครือข่ายย่อย ซึ่งเป็นการปรับขนาดเครือข่ายโดยตั้งใจด้วยการปรับหน้ากาก เรียนรู้ให้เชี่ยวชาญตั้งแต่ตอนนี้ แล้วการแบ่งเครือข่ายย่อยจะไม่น่ากลัวอีกต่อไป

นำแนวคิดเรื่องเครือข่ายและโฮสต์ไปใช้

คุณได้แยกที่อยู่ออกเป็นสองบทบาท

• ที่อยู่ IPv4 มีส่วนเครือข่ายและส่วนโฮสต์
• หน้ากากเครือข่ายย่อย (1 = เครือข่าย, 0 = โฮสต์) เป็นตัวกำหนดขอบเขต
• ส่วนเครือข่ายตรงกัน = สื่อสารโดยตรงได้ หากไม่ตรงกัน จะต้องใช้เราเตอร์
• แต่ละเครือข่ายสงวนที่อยู่เครือข่าย (บิตโฮสต์เป็น 0 ทั้งหมด) และที่อยู่บรอดคาสต์ (บิตโฮสต์เป็น 1 ทั้งหมด)
• การดำเนินการแบบบิต AND ระหว่าง IP กับหน้ากากจะแสดงที่อยู่เครือข่าย