子网掩码的作用

子网掩码告诉设备 IP 地址的哪一部分属于网络，哪一部分属于主机。它是一个与每个 IPv4 地址配对的 32 位数字。

没有掩码，地址的含义就不明确——设备无法知道网络在哪里结束、主机从哪里开始。

在掩码中，设置为 1 的位标记网络部分，设置为 0 的位标记主机部分。1 位始终是连续的，并且从左侧开始。

例如，11111111.11111111.11111111.00000000 包含 24 个 1 和 8 个 0，表示前三个八位组属于网络，最后一个属于主机。

由于掩码八位组由连续的 1 组成，因此只会出现某些特定的十进制值：

• 255 = 11111111（全部为网络位）
• 0 = 00000000（全部为主机位）
• 部分八位组：128、192、224、240、248、252、254

您不会看到 255.255.123.0 这样的随意值，因为 1 位必须保持连续。

1 变为 0 的位置就是网络与主机的边界。其左侧的所有位用于标识网络；其右侧的所有位用于标识主机。

同一网络中的两台设备具有相同的网络位。掩码使每台设备都能根据自己的地址计算出这些网络位。

设备通过对其 IP 地址和掩码进行按位AND运算，找出自己的网络地址。只有两个输入都为 1 时，AND 才会输出 1。

掩码位为 1 时，对应的 IP 位会原样保留；掩码位为 0 时，结果变为 0。结果就是所有主机位都置为 0 的网络地址。

以 IP 192.168.1.130 和掩码 255.255.255.0 为例。对最后一个八位组进行 AND 运算：130 AND 0 = 0。前三个八位组与 255 进行 AND 运算，因此保留原值。

因此，网络地址为 192.168.1.0。主机正是以这种方式确定自己所属的网络。

同一个掩码可应用于许多不同的网络。掩码 255.255.255.0 可用于 192.168.1.0、10.5.5.0，以及无数其他网络。

掩码只描述划分的形式（网络位的数量），而不描述具体是哪一个网络。IP 地址提供实际的网络标识。

延长掩码（增加 1 位）会从主机部分借用位，从而创建更多但更小的网络。缩短掩码（减少 1 位）则会合并为更少但更大的网络。

这种有意的调整正是子网划分的核心：重新规划地址空间以满足您的需求。

如果同一物理网络上的两台设备使用不同的掩码，它们对于哪些设备位于本地网络的判断可能不同。一台设备可能会尝试路由另一台设备认为应直接交付的流量。

这种掩码不匹配会导致间歇性或单向连接问题，也是排查故障时应检查的典型配置错误。

掩码与默认网关协同工作。完成 AND 运算后，如果目标位于不同网络，设备会将数据包发送到其网关。

因此，掩码不只是描述网络，它还会直接决定设备是在本地交付数据，还是将数据转发到路由器以到达远程目标。

每台主机要与链路之外通信，都需要三项设置：IP 地址、子网掩码和默认网关。掩码是赋予地址含义的关键部分。

一旦您能够熟练地以二进制读取掩码并执行 AND 运算，CIDR 表示法和主机数量计算便会水到渠成。

应用掩码。

您了解了子网掩码的作用。

• 掩码是一个 32 位数字：1 表示网络，0 表示主机。
• 掩码的八位组只能取 255、254、252、248、240、224、192、128、0 等值。
• 对 IP 地址和掩码进行按位AND运算，可得出网络地址。
• 延长掩码会创建更多、更小的网络；缩短掩码会合并网络。
• 掩码不匹配会导致连接故障。