Маска подсети

Маска подсети — битовая маска, позволяющая разделить IP-адрес на адрес подсети и адрес узла (хоста, компьютера, устройства) внутри этой подсети.

Такое разделение производится путём проведения операции поразрядной конъюнкции ("побитовое И") над IP-адресом и маской. Результатом этой операции будет адрес подсети:

Маска подсети:  11111111 11111111 11111110 00000000 (255.255.254.0)
IP-адрес:       11000000 10101000 00000001 00000010 (192.168.1.2)
Адрес сети:     11000000 10101000 00000000 00000000 (192.168.0.0)

• часть маски, состоящая из единиц и определяющая адрес сети;
• адрес сети;
• диапазон адресов устройств в этой сети.

Так, например, узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.255.0 находится в сети 12.34.56.0.

Поскольку маска подсети всегда состоит из некоторого количества единичных битов, идущих подряд (начиная с самого старшего), её нередко записывают в сокращённом виде — указывая количество таких битов после косой черты. Так, в вышеприведённом примере маску подсети вместо 255.255.254.0 можно сокращённо записать как /23.

128-битная адресация в протоколе IPv6 осуществляется аналогичным образом. Так, адрес 2001:0DB8:0001:0000:6C1F:A78A:3CB5:1ADD с длиной префикса 32 бита (/32) будет находиться в сети 2001:0DB8::/32.

Разбиение одной большой сети на несколько меньших позволяет упростить маршрутизацию. Например, пусть таблица маршрутизации некоторого маршрутизатора выглядит следующим образом:

Пусть маршрутизатор получает пакет данных с адресом назначения 192.168.1.2. Он поочерёдно берёт каждую строчку из таблицы маршрутизации и применяет операцию «побитовое И» к адресу назначения (192.168.1.2) пакета и маске подсети (255.255.255.0). Если получившийся в результате этой операции адрес совпадает с адресом сети назначения в этой строчке (192.168.1.0), то маршрутизатор прекращает поиск и отправляет пакет на указанный адрес шлюза (10.20.30.1).

Битовые операции при расчёте адреса сети в IPv6 выглядят аналогично. Но в IPv6 можно просто рассчитать адрес сети по длине префикса, применив формулу: "длина префикса в битах" / 4 = "кол-во 0xF у адреса сети". Взяв полученное количество 0xF из адреса узла, получаем адрес сети.

Маски подсети являются основой метода бесклассовой маршрутизации (англ. CIDR). При этом подходе маску подсети записывают вместе с IP-адресом в формате «IP-адрес/количество единичных бит в маске». Число после знака дроби (т. н. длина префикса сети) означает количество единичных разрядов (бит) в маске подсети.

Рассмотрим пример записи диапазона IP-адресов в виде 10.96.0.0/11. В этом случае маска подсети будет иметь двоичный вид 1111_1111.1110_0000.0000_0000.0000_0000, или то же самое в десятичном виде: 255.224.0.0. 11 разрядов IP-адреса отводятся под адрес сети, а остальной 32-11=21 разряд полного адреса (1111_1111.1110_0000.0000_0000.0000_0000) — под локальный адрес в этой сети. Итого, 10.96.0.0/11 означает диапазон адресов от 10.96.0.0 до 10.127.255.255.

* Чтобы в сетях с такой размерностью маски возможно было разместить хосты, отступают от правил, принятых для работы в остальных сетях.

Возможных узлов подсети меньше количества адресов на два: начальный адрес сети резервируется для идентификации подсети, последний адрес используется в качестве широковещательного адреса (возможны исключения в виде адресации в IPv4 сетей /32 и /31).

Если ${\displaystyle n}$ — количество компьютеров в подсети, округлённое до ближайшей большей степени двойки, и ${\displaystyle n\leqslant 254}$ (для сетей класса C), то маска подсети вычисляется по следующей формуле: ${\displaystyle 2^{8}-n-2}$, где двойка вычитается, так как один IP-адрес (первый в задаваемом маской диапазоне) является IP-адресом подсети и ещё один IP-адрес (последний в задаваемом маской диапазоне) является широковещательным адресом (для отправки данных всем узлам подсети). Для ${\displaystyle n>254}$ будет другая формула.

Пример: в некой подсети класса C есть 30 компьютеров; маска для такой сети вычисляется следующим образом:

28 - 30 - 2 = 224 = E0h;
маска: 255.255.255.224 = 0xFF.FF.FF.E0.

1. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов = Computer Networks. Principles, Technologies and Protocols for Network Design. — 3-е изд. — СПб.: Издательский дом «Питер», 2006. — С. 572-576. — 958 с. — ISBN 5-469-00504-6.

• Бесклассовая адресация

• Ivan Pascal. «Вычисление сетевой маски для подсети»  (неопр.). OpenNet.ru (3 июня 2002). Дата обращения: 21 февраля 2011.