子網(wǎng)掩碼是怎么“掩”的?用積木教你徹底搞懂!
你是不是也曾被“子網(wǎng)掩碼”這個(gè)術(shù)語(yǔ)搞得暈頭轉(zhuǎn)向?明明是學(xué)網(wǎng)絡(luò)的第一步,卻像是打開(kāi)了數(shù)學(xué)世界的大門:255、掩碼、與運(yùn)算、CIDR……
一、IP 地址和子網(wǎng)掩碼
想象一下,將P 地址比作一串 32 個(gè)格子的積木,每一塊都可以是“開(kāi)”或“關(guān)”(也就是二進(jìn)制的 1 或 0)。例如:
192.168.1.1 -> 轉(zhuǎn)成二進(jìn)制 -> 11000000.10101000.00000001.00000001
可以用“積木顏色”來(lái)理解:
- 紅色積木:表示網(wǎng)絡(luò)部分(Net ID)
- 藍(lán)色積木:表示主機(jī)部分(Host ID)
而子網(wǎng)掩碼的工作,就是決定“哪里用紅積木,哪里用藍(lán)積木”。
二、子網(wǎng)掩碼的作用
繼續(xù)用積木比喻:
比如你拿到一個(gè) IP 地址是:192.168.1.10
子網(wǎng)掩碼是:255.255.255.0
掩碼的二進(jìn)制是:11111111.11111111.11111111.00000000
翻譯成積木就是:前24塊是紅的,后8塊是藍(lán)的
你手上有兩排積木:
- IP地址積木:紅紅紅...藍(lán)藍(lán)藍(lán)
- 子網(wǎng)掩碼積木:紅紅紅...藍(lán)藍(lán)藍(lán)
掩碼的動(dòng)作就像是在對(duì) IP 地址做“AND 與運(yùn)算”,紅積木+紅積木=紅積木,其余都被“掩”掉了。
運(yùn)算之后,就只留下了“紅色部分”——也就是網(wǎng)絡(luò)地址!
所以,子網(wǎng)掩碼其實(shí)是把“網(wǎng)絡(luò)地址”和“主機(jī)地址”分開(kāi),讓路由器知道:這臺(tái)主機(jī)在哪個(gè)子網(wǎng)里。
三、舉例說(shuō)明
讓我們搭建一塊積木組:
- IP地址:192.168.1.10 → 11000000.10101000.00000001.00001010
- 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.0 → 11111111.11111111.11111111.00000000
做 AND 運(yùn)算:
11000000.10101000.00000001.00001010 (IP地址)
AND
11111111.11111111.11111111.00000000 (子網(wǎng)掩碼)
=
11000000.10101000.00000001.00000000 → 192.168.1.0 (網(wǎng)絡(luò)地址)
積木搭完了,最終我們只保留了網(wǎng)絡(luò)地址。也就是說(shuō),192.168.1.10 屬于 192.168.1.0/24 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
四、知識(shí)擴(kuò)展
你是不是以為子網(wǎng)掩碼固定都是 255.255.255.0?其實(shí)不然!
比如掩碼換成 255.255.255.192,二進(jìn)制是:
11111111.11111111.11111111.11000000
這就意味著:
- 前 26 個(gè)格子是紅色的(網(wǎng)絡(luò))
- 后 6 個(gè)格子是藍(lán)色的(主機(jī))
這會(huì)將原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)再切成更小的片段,一個(gè)子網(wǎng)只能容納 2? - 2 = 62 臺(tái)主機(jī)。
子網(wǎng)掩碼越長(zhǎng),子網(wǎng)越多,但每個(gè)子網(wǎng)能容納的主機(jī)越少。