Маска подсети — это битовая маска для определения по IP-адресу допустимого адреса узла (компьютер, маршрутизатор, принтер, точка доступа и т.п.) этой подсети. Иными словами маска определяет начальный и конечный адрес подсети и количество адресов (устройств) в ней.
Маска является неразрывной последовательность единиц и нулей. То есть с начала (слева направо) идет некоторое количество единиц, а затем — нулей. Маска показывает границу: какая часть адреса есть подсеть, а какая адрес узла.
Для протокола IPv4 длина маски соответствует разрядности сети и составляет 32 бита (4 октета).
Допустимое количество узлов в сети меньше на 2 адреса, чем это количество определено маской. Первый адрес является адресом подсети, а последний широковещательным адресом. На это правило в сети IPv4 есть исключения для подсетей с префиксами /32 и /31.
Широковещательный адрес — это условный (не присвоенный никакому устройству в сети) адрес, при передаче пакетов на который эти пакеты получат все устройства подсети, которой предлежит этот широковещательный адрес. Все устройства в сети должны интерпретировать широковещательный адрес как свой собственный. Такое использование позволяет, в частности, находить шлюзы без статически заданных таблиц, а также сервера имён, времени и т. п.
Префикс подсети
Кроме двоичной (что неудобно) и десятичной (что непонятно) формой записи маски подсети есть понятие префикса подсети. По сути префикс — это сумма всех единиц маски. Так для маски 255.255.255.0 префикс равен 24 (три октета по 8 бит). Обратите внимание на рисунок выше.
Префиксы являются укороченной формой двоичной записи и с ними удобней работать чем с десятичными цифрами.
Префиксы, маски, адреса и хосты
Я свел в одну таблицу все маски для IPv4 и подсчитал допустимое количество адресов и узлов для подсетей определенных этими масками.
| Префикс маски | Маска подсети | Количество адресов | Количество узлов |
|---|---|---|---|
| /32 | 255.255.255.255 | 1 | 1* |
| /31 | 255.255.255.254 | 2 | 2** |
| /30 | 255.255.255.252 | 4 | 2 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8 | 6 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 | 14 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 | 30 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 | 62 |
| /25 | 255.255.255.128 | 128 | 126 |
| /24 | 255.255.255.0 | 256 | 254 |
| /23 | 255.255.254.0 | 512 | 510 |
| /22 | 255.255.252.0 | 1 024 | 1 022 |
| /21 | 255.255.248.0 | 2 048 | 2 046 |
| /20 | 255.255.240.0 | 4 096 | 4 094 |
| /19 | 255.255.224.0 | 8 192 | 8 190 |
| /18 | 255.255.192.0 | 16 384 | 16 382 |
| /17 | 255.255.128.0 | 32 768 | 32 766 |
| /16 | 255.255.0.0 | 64 536 | 64 534 |
| /15 | 255.254.0.0 | 131 072 | 131 070 |
| /14 | 255.252.0.0 | 262 144 | 262 142 |
| /13 | 255.248.0.0 | 524 288 | 524 286 |
| /12 | 255.240.0.0 | 1 048 576 | 1 048 574 |
| /11 | 255.224.0.0 | 2 097 152 | 2 097 150 |
| /10 | 255.192.0.0 | 4 194 304 | 4 194 302 |
| /9 | 255.128.0.0 | 8 388 608 | 8 388 606 |
| /8 | 255.0.0.0 | 16 777 216 | 16 777 214 |
| /7 | 254.0.0.0 | 33 554 432 | 33 554 430 |
| /6 | 252.0.0.0 | 67 108 864 | 67 108 862 |
| /5 | 248.0.0.0 | 134 217 728 | 134 217 726 |
| /4 | 240.0.0.0 | 268 435 456 | 268 435 454 |
| /3 | 224.0.0.0 | 536 870 912 | 536 870 910 |
| /2 | 192.0.0.0 | 1 073 741 824 | 1 073 741 822 |
| /1 | 128.0.0.0 | 2 147 483 648 | 2 147 483 646 |
| /0 | 0.0.0.0 | 4 294 967 296 | 4 294 967 294*** |
* — такая маска используется в виде исключения для присвоения адреса сетевому интерфейсу, например в туннеле WARP
** — эта маска применима в виде исключения только для соединений точка-точка
*** — это вся сеть IPv4, то есть максимально возможное количество адресуемых узлов
Благодарности
При написании статьи были использованы следующие источники: