子網路是什麼?
子網路是指從較大的網路中劃分出來的較小網路區段。想像一棟大樓被分成不同樓層和房間,每個樓層就像是一個子網路,而房間則代表個別的設備。
子網路有以下好處:
- 容易維護;
- 進階網路安全,讓不同子網路之間無法彼此存取;
- 降低網路流量;
- 當您將網路分為子網路時,就不需要從 ISP(網際網路服務提供者)取得額外的 IP 位址。
不過,子網路通常需要額外的硬體,例如路由器,因此會帶來額外成本。
IP 位址是什麼?
要理解子網路遮罩,首先必須瞭解 IP 位址的概念。IP 位址是指派給網路中每個設備的唯一數字識別碼,就像現實世界中的住址一樣。這個數字標籤使得連線到電腦網路的設備能夠進行通訊,就像是設備的「數位身分證」,讓網際網路知道要將資料傳送到哪裡。目前最常見的 IPv4 位址採用 32 位元格式,通常以四組十進位數字表示,每組數字範圍從 0 到 255,例如:192.168.1.100。
每個 IP 位址包含兩個主要部分:網路部分和主機部分。網路部分用於識別設備所屬的網路區段,而主機部分則用於識別該網路中的特定設備。IP 位址又可分為不同類型,包括公共 IP 和私有 IP 位址,前者在網際網路上具有全球唯一性,後者則在區域網路內使用。此外,IP 位址可以透過 DHCP 動態分配,也可以手動設定為靜態位址。在子網路遮罩的應用中,IP 位址的網路部分和主機部分的劃分至關重要,因為子網路遮罩正是用來確定這種劃分的工具,它告訴網路設備 IP 位址的哪些位元代表網路,哪些位元代表主機。
子網路遮罩是什麼?
子網路遮罩是一個 32 位元的數值,用於將 IP 位址分割成網路部分和主機部分。它就像是網路世界中的分隔器,幫助網路設備識別 IP 位址中哪些位元代表網路識別碼,哪些位元則代表該網路中的主機識別碼。子網路遮罩與 IP 位址搭配使用,是現代 IPv4 網路定址方案中的關鍵元件,它讓網路管理員能夠有效地將大型網路劃分成較小的子網路區段。
在技術層面上,子網路遮罩透過 32 位元的二進位遮罩運作,協助設備判斷目標 IP 位址是否位於同一網路內,並決定資料封包應該直接傳送還是需要透過閘道路由。路由器使用子網路遮罩來正確引導資料封包到達目的地,這個機制不僅提升了網路內資料路由的效率和安全性,也有助於更有效地使用 IPv4 位址資源。子網路遮罩可以用多種方式表示,包括十進位記號法(如 255.255.255.0)和 CIDR 記號法(如 /24),讓網路管理員能夠靈活地設計和管理網路架構。
子網路遮罩如何運作?
就像地址是由街道名稱和門牌號碼組成一樣,IP 位址由網路元件和主機元件組成。例如以 192.168.123.132 為例。前三個八位元組(192.168.123.)代表網路,最後一個八位元組定義網路上的設備。
IP 位址由 32 個二進位位元(4 x 8)組成,但由於攏長且難以閱讀,通常使用十進位小數點系統來表示。
192.168.123.132 = 11000000.10101000.01111011.10000100
子網路遮罩反映 IP 位址中的網路部分。它可能看起來像這樣:
255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000
將它們組合在一起時,可以得到:
11000000.10101000.01111011. 00000000(網路位址:192.168.123.0)00000000.00000000.00000000. 10000100 (主機位址:000.000.000.132)
192.168. 123.0 是您的子網路,而 192.168.123.132 是目標位址(子網路中的設備)。但如果您使用 VPN,IP 位址將會根據連上的伺服器而改變。
在子網路遮罩內容中,什麼是預設閘道?
預設閘道在子網路遮罩架構中扮演橋樑角色,它是連線不同子網路的網路節點(通常是路由器),讓設備能夠存取其他網路。當子網路遮罩判定目標 IP 位址不在區域網路範圍內時,預設閘道就會處理所有需要離開當前子網路的流量。預設閘道使用子網路遮罩來判斷設備的 IP 位址是否屬於同一子網路,或是需要路由到其他網路。值得注意的是,預設閘道必須與它所服務的設備位於同一子網路內,這樣設備才能直接與閘道通訊。
IP 位址有哪些類別?
IP 位址分為三類:A、B 和 C。也存在 D 和 E,但最終不會使用 D 和 E。每個類別都有不同的預設子網路遮罩,您可以查看 IP 位址的第一個八位元組來識別屬於哪種類別。不僅如此, IP 位址也有不同類型:靜態、動態、公共和私有。
A 類位址
A 類網路使用 255.0.0.0 的子網路遮罩,並將 0-127 作為其第一個八位元組。它允許 126 個網路和每個網路約 1700 萬台主機。
B 類位址
B 類位址使用 255.255.0.0 的子網路遮罩,並將 128-191 作為其第一個八位元組。它被中大型網路使用。B 類位址允許大約 16000 個網路和每個網路 65000 台主機。
C 類位址
C 類位址用於區域網路(LAN) ,允許 200 萬個網路,每個網路有 254 台主機。C 類位址使用 255.255.255.0 的子網路遮罩,第一個八位元組為 192-223。
IP 位址中 D 類和 E 類有什麼用途?
D 類保留用於(為多個用戶傳輸串流媒體和其他資料)。它的範圍從 224 到 239,並且沒有子網路遮罩,因為不會針對特定主機進行多播。
E 類的範圍為 240 到 255,並且沒有子網路遮罩。用於實驗和研究目的。
如何檢查子網路遮罩?
在 macOS 上找到子網路遮罩
- 1.
前往 「系統偏好設定」 > 「網路」 。
- 2.
選擇您的網路,並按下 「進階」 。
- 3.
點選 TCP/IP 標籤頁,然後找到您的 IP 位址和子網路遮罩。
在 Windows 上找到子網路遮罩
- 1.
前往 「控制台」 > 「網路和網際網路」 > 「網路和共用中心」 。
- 2.
選擇您的網路名稱,然後按一下 「詳細資訊」 。
- 3.
您可以找到子網路遮罩和其他網路詳細資料。
在 iOS 上找到子網路遮罩
- 1.
前往 「設定」 > 「Wi-Fi」 。
- 2.
找到連上的網路並按下 「i」 圖示。
- 3.
您可以找到子網路遮罩和其他網路詳細資料。
在 Android 上找到子網路遮罩
- 1.
前往 「設定」 > 「網路和網際網路」 。
- 2.
點選已連上的網路。
- 3.
展開「進階」區段顯示子網路遮罩和其他網路詳細資料。
子網路遮罩計算是什麼?
子網路遮罩計算是網路管理中的核心技能,它涉及確定 IP 位址的網路部分和主機部分的劃分方式。計算過程主要使用兩個基本公式:主機公式(2^h - 2,其中 h 為主機位元數)和子網路公式(2^s,其中 s 為子網路位元數)來確定網路容量。這個計算過程通常首先要找到子網路號碼,接著確定子網路大小,然後識別廣播位址。在實際計算中,管理員需要從總共 32 個位元中減去網路位元數來得出可用的主機位元數。
CIDR 記號法在計算中扮演重要角色,它通過計算子網路遮罩轉換為二進位時連續 1 的數量來表示網路位元數。例如,/24表示前 24 個位元用於網路識別,這相當於 255.255.255.0 的子網路遮罩。現代網路計算工具和子網路計算器能夠協助管理員輸入 IP 位址和遮罩後自動顯示每個子網路的 IP 範圍。
而 IPv4 和 IPv6 的主要差異在於位址長度:IPv4 使用 32 位元位址採用十進位記號法(如192.168.1.1),而 IPv6 則使用 128 位元位址採用十六進位記號法,提供比 IPv4 多 1,028 倍的位址空間,可大幅解決位址不足的問題。
子網路遮罩速查表
| CIDR | 子網路遮罩 | IP 位址數目 | 遮罩 |
|---|---|---|---|
| /32 | 255.255.255.255 | 1 | 0.0.0.0 |
| /31 | 255.255.255.254 | 2 | 0.0.0.1 |
| /30 | 255.255.255.252 | 4 | 0.0.0.3 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8 | 0.0.0.7 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 | 0.0.0.15 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 | 0.0.0.31 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 | 0.0.0.63 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8 | 0.0.0.7 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 | 0.0.0.15 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 | 0.0.0.31 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 | 0.0.0.63 |
| /25 | 255.255.255.128 | 128 | 0.0.0.127 |
| /24 | 255.255.255.0 | 256 | 0.0.0.255 |
| /23 | 255.255.254.0 | 512 | 0.0.1.255 |
| /22 | 255.255.252.0 | 1024 | 0.0.3.255 |
| /21 | 255.255.248.0 | 2048 | 0.0.7.255 |
| /20 | 255.255.240.0 | 4096 | 0.0.15.255 |
| /19 | 255.255.224.0 | 8192 | 0.0.31.255 |
| /18 | 255.255.192.0 | 16384 | 0.0.63.255 |
| /17 | 255.255.128.0 | 32768 | 0.0.127.255 |
| /16 | 255.255.0.0 | 65536 | 0.0.255.255 |
| /15 | 255.254.0.0 | 131072 | 0.1.255.255 |
| /14 | 255.252.0.0 | 262144 | 0.3.255.255 |
| /13 | 255.248.0.0 | 524288 | 0.7.255.255 |
| /12 | 255.240.0.0 | 1048576 | 0.15.255.255 |
| /11 | 255.224.0.0 | 2097152 | 0.31.255.255 |
| /10 | 255.192.0.0 | 4194304 | 0.63.255.255 |
| /9 | 255.128.0.0 | 8388608 | 0.127.255.255 |
| /8 | 255.0.0.0 | 16777216 | 0.255.255.255 |
| /7 | 254.0.0.0 | 33554432 | 1.255.255.255 |
| /6 | 252.0.0.0 | 67108864 | 3.255.255.255 |
| /5 | 248.0.0.0 | 134217728 | 7.255.255.255 |
| /4 | 240.0.0.0 | 268435456 | 15.255.255.255 |
| /3 | 224.0.0.0 | 536870912 | 31.255.255.255 |
| /2 | 192.0.0.0 | 1073741824 | 63.255.255.255 |
| /1 | 128.0.0.0 | 2147483648 | 127.255.255.255 |
| /0 | 0.0.0.0 | 4294967296 | 255.255.255.255 |
為何要隱藏 IP 位址?
公開暴露 IP 位址具有很大的風險。就像開著法拉利在城市兜風,車頭上寫著您的住家住址一樣。以下是您應該考慮隱藏 IP 位址的原因:
- 向 ISP 隱藏您的上網活動;
- 避免成為駭客的目標;
- 避免政府監控;
- 使用公共 Wi-Fi 保持安全。
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