ซับเน็ตมาสก์ทำหน้าที่อะไร

หน้ากากเครือข่ายย่อยบอกอุปกรณ์ว่าส่วนใดของที่อยู่ IP เป็นเครือข่าย และส่วนใดเป็นโฮสต์ หน้ากากนี้เป็นตัวเลขขนาด 32 บิตที่จับคู่กับที่อยู่ IPv4 ทุกที่อยู่

หากไม่มีหน้ากาก ที่อยู่จะไม่ชัดเจน — อุปกรณ์จะไม่รู้ว่าเครือข่ายสิ้นสุดตรงไหนและโฮสต์เริ่มต้นตรงไหน

ในหน้ากาก บิตที่เป็น 1 จะระบุส่วนเครือข่าย และบิตที่เป็น 0 จะระบุส่วนโฮสต์ บิต 1 จะเรียงต่อเนื่องกันเสมอ โดยเริ่มจากด้านซ้าย

ตัวอย่างเช่น 11111111.11111111.11111111.00000000 มีเลขหนึ่ง 24 บิต ตามด้วยเลขศูนย์ 8 บิต หมายความว่าสามออกเท็ตแรกเป็นเครือข่าย และออกเท็ตสุดท้ายเป็นโฮสต์

เนื่องจากออกเท็ตของหน้ากากประกอบด้วยเลขหนึ่งที่เรียงต่อเนื่องกัน จึงมีเพียงค่าทศนิยมบางค่าที่ปรากฏ:

• 255 = 11111111 (เป็นเครือข่ายทั้งหมด)
• 0 = 00000000 (เป็นโฮสต์ทั้งหมด)
• ออกเท็ตบางส่วน: 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254

คุณจะไม่เห็นค่าสุ่มอย่าง 255.255.123.0 เพราะบิต 1 ต้องเรียงติดกัน

ตำแหน่งที่เลข 1 เปลี่ยนเป็นเลข 0 คือ ขอบเขตเครือข่าย-โฮสต์ ทุกสิ่งทางซ้ายระบุเครือข่าย ส่วนทุกสิ่งทางขวาระบุโฮสต์

อุปกรณ์สองเครื่องที่อยู่ในเครือข่ายเดียวกันจะมีบิตเครือข่ายเหมือนกันทุกประการ มาสก์ช่วยให้อุปกรณ์แต่ละเครื่องคำนวณบิตเครือข่ายเหล่านี้จากที่อยู่ของตนเอง

อุปกรณ์ค้นหาที่อยู่เครือข่ายของตนเองด้วยการทำ AND แบบระดับบิตระหว่าง IP กับมาสก์ โดย AND จะให้ผลลัพธ์เป็น 1 เฉพาะเมื่ออินพุตทั้งสองเป็น 1

ตำแหน่งที่บิตของมาสก์เป็น 1 บิตของ IP จะผ่านไปโดยไม่เปลี่ยนแปลง ส่วนตำแหน่งที่บิตของมาสก์เป็น 0 ผลลัพธ์จะกลายเป็น 0 ผลลัพธ์ที่ได้คือที่อยู่เครือข่าย โดยบิตโฮสต์ทั้งหมดถูกทำให้เป็น 0

สมมติว่า IP คือ 192.168.1.130 และมาสก์คือ 255.255.255.0 ให้ทำ AND กับออคเต็ตสุดท้าย: 130 AND 0 = 0 ออคเต็ตสามตัวแรกยังคงค่าเดิม เพราะนำไปทำ AND กับ 255

ดังนั้นที่อยู่เครือข่ายคือ 192.168.1.0 ซึ่งเป็นวิธีเดียวกับที่โฮสต์ใช้ตัดสินว่าตนเองอยู่ในเครือข่ายใด

มาสก์หนึ่งค่าถูกใช้กับเครือข่ายต่าง ๆ ได้มากมาย มาสก์ 255.255.255.0 ใช้ได้กับ 192.168.1.0, 10.5.5.0 และเครือข่ายอื่น ๆ อีกนับไม่ถ้วน

มาสก์อธิบายเพียง รูปแบบ ของการแบ่ง (จำนวนบิตเครือข่าย) ไม่ได้ระบุว่าเป็นเครือข่ายใดโดยเฉพาะ ที่อยู่ IP เป็นตัวระบุเครือข่ายที่แท้จริง

หากขยายมาสก์ให้ยาวขึ้น (มีบิต 1 มากขึ้น) จะเป็นการยืมบิตจากส่วนโฮสต์ ทำให้เกิดเครือข่ายที่มีจำนวนมากขึ้นแต่มีขนาดเล็กลง หากทำให้มาสก์สั้นลง (มีบิต 1 น้อยลง) เครือข่ายจะถูกรวมเป็นเครือข่ายที่มีจำนวนน้อยลงแต่มีขนาดใหญ่ขึ้น

การปรับอย่างตั้งใจนี้คือหัวใจของการแบ่งซับเน็ต ซึ่งเป็นการปรับรูปแบบพื้นที่ที่อยู่ให้เหมาะกับความต้องการ

หากอุปกรณ์สองเครื่องในเครือข่ายกายภาพเดียวกันมีมาสก์ต่างกัน อุปกรณ์ทั้งสองอาจเห็นไม่ตรงกันว่าอุปกรณ์ใดอยู่ในเครือข่ายเดียวกัน เครื่องหนึ่งอาจพยายามส่งทราฟฟิกผ่านเส้นทาง ขณะที่อีกเครื่องคาดว่าจะส่งถึงปลายทางโดยตรง

มาสก์ไม่ตรงกันเช่นนี้ทำให้การเชื่อมต่อขาด ๆ หาย ๆ หรือสื่อสารได้เพียงทิศทางเดียว และเป็นข้อผิดพลาดด้านการกำหนดค่าที่ควรตรวจสอบเป็นอันดับต้น ๆ ระหว่างการแก้ไขปัญหา

มาสก์ทำงานร่วมกับเกตเวย์เริ่มต้น หลังจากทำ AND แล้ว หากปลายทางอยู่คนละเครือข่าย อุปกรณ์จะส่งแพ็กเก็ตไปยังเกตเวย์ของตนเอง

ดังนั้นมาสก์ไม่ได้มีหน้าที่เพียงอธิบายเครือข่ายเท่านั้น แต่ยังกำหนดการตัดสินใจของอุปกรณ์โดยตรงว่าจะส่งข้อมูลภายในเครือข่ายหรือส่งต่อให้เราเตอร์สำหรับปลายทางระยะไกล

โฮสต์ทุกเครื่องต้องมีการตั้งค่าสามอย่างเพื่อสื่อสารออกไปนอกลิงก์ของตนเอง ได้แก่ ที่อยู่ IP ซับเน็ตมาสก์ และเกตเวย์เริ่มต้น มาสก์คือส่วนที่ทำให้ที่อยู่นั้นมีความหมาย

เมื่อคุณอ่านมาสก์ในรูปแบบเลขฐานสองและทำ AND ได้คล่องแล้ว สัญกรณ์ CIDR และการนับโฮสต์จะทำความเข้าใจได้อย่างเป็นธรรมชาติ

ใช้มาสก์

คุณได้เรียนรู้หน้าที่ของซับเน็ตมาสก์แล้ว

• มาสก์คือตัวเลขขนาด 32 บิต: เลข 1 หมายถึงเครือข่าย เลข 0 หมายถึงโฮสต์
• ออคเต็ตของมาสก์ใช้ค่าได้เฉพาะ เช่น 255, 254, 252, 248, 240, 224, 192, 128 และ 0
• การทำ AND แบบระดับบิตระหว่าง IP กับมาสก์จะแสดงที่อยู่เครือข่าย
• การขยายมาสก์ทำให้เกิดเครือข่ายที่มากขึ้นและเล็กลง ส่วนการทำให้สั้นลงจะรวมเครือข่ายเข้าด้วยกัน
• มาสก์ไม่ตรงกันทำให้เกิดปัญหาการเชื่อมต่อ