子網掩碼的作用
子網劃分
子網劃分是一種將大型網路劃分為多個較小部分的技術,這些IP網路中的邏輯劃分減少了網路流量,並實現了網路路徑的更好效能。這在許多主機裝置連線到單個網路的大型組織中使用,其中在流量期間執行路由過程並提高安全性。連線到子網的每個裝置都使用路由器相互通訊。
IP地址用於對網路上的裝置進行分類,它有兩個部分,第一部分表示地址的網路,第二部分表示網路中連線的(主機部分)裝置。數千臺裝置或主機可以連線到同一個網路,相應的IP地址在網路流量高峰期可能會建立複雜的路由,這就是子網劃分的作用,它將IP地址的使用限制在少數主機上。因此,資料可以在不訪問其他路由的情況下到達目的地。當IP地址使用子網劃分時,可以透過識別網路、子網和主機來獲得目標地址。
子網掩碼的功能
子網掩碼由一個32位地址組成,用於分隔網路和主機地址。這識別了IP地址的哪一部分適合網路部分,哪一部分適合主機部分。子網掩碼的值決定了子網上可以存在多少個主機。它包含1和0位,網路位初始化為1,主機位初始化為0。它由路由器或交換機在內部使用,用於將資料包傳送到連線的本地網路路徑中的目標節點。
有兩種型別的子網掩碼可用
由A、B和C網路類提供的預設子網掩碼
自定義子網掩碼由網路管理員設計,以將更多裝置組合到單個網路中。網路。
子網掩碼的作用
IP地址使用五個範圍的網路類,其中A類最多可以處理1600萬個主機,B類最多可以容納65,534個主機,C類支援254個主機。其他兩個類D和E保留用於多工處理和研究領域。
預設子網掩碼由A類、B類和C類網路類提供。
A類範圍:255.0.0.0,B類範圍:255.255.0.0,C類範圍:255.255.255.0
A類子網為網路部分定義前八位,其餘24位表示IP地址的主機部分。考慮一個IP地址示例:10.26.82.43 根據A類的預設掩碼範圍,給定的IP地址可以分為網路和主機部分。
10.0.0.0表示網路地址,26.82.43定義主機地址。
B類子網具有16位的網路地址,其餘16位用於主機地址。考慮IP地址:128.22.45.17 這裡的網路部分將是128.22.0.0,主機地址是45.17
C類子網掩碼的前24位用於網路節點,其餘8位用於網路中的主機部分。考慮主機IP地址:192.168.8.2 則192.168.8.0定義網路部分,主機地址為2。
考慮一個數據包的示例,該資料包的目標地址為200.1.4.18,這裡路由器必須識別此給定目標IP所屬的子網,這是使用子網掩碼完成的。
要識別目標地址所屬的網路,必須對二進位制值執行按位與運算,如下所示:
The binary representation of 255.255.18.22 =11111111.11111111.00010010.00010110 The binary representation of 200.1.4.18 =11001000.00000001.00000100.00010010 Bitwise AND(&) =11001000.00000001.00000000.00010010
這可以用十進位制形式表示為200.1.0.18。在此過程之後,路由器將在內部透過介面轉發資料包。路由表在傳輸後由路由器構建,表中的值將更新。匹配的介面將藉助路由表進行識別。如果路由表中網路地址沒有匹配項,則資料包將轉發到預設條目0.0.0.0
當源節點想要與目標節點進行通訊時,它會決定目標節點是在本地網路還是遠端網路。初始節點使用子網掩碼獲取本地和遠端網路的詳細資訊。在子網掩碼和源IP之間執行AND運算,此AND運算也針對目標IP地址重複。
AND運算後,如果源節點和目標節點的結果相同,則表示兩者位於同一網路,如果值不同,則節點之一位於遠端網路。
結論
子網劃分減少了衝突和網路流量,從而提高了效能。這為IT管理員提供了完全控制資料包監控、啟用或升級路由器裝置、減少網路流量的能力。需要子網掩碼地址來識別主機和網路地址之間的區別,以便路由器將資料包與目標節點匹配,並找到傳送方和接收方介面之間資料傳輸的最佳路徑。