理解网际网路协定（三）：何谓「子网路遮罩」，什麽又是「预设闸道」？

你是否有在电脑上做过网路设定呢？在常见网路问题 - 检查 Router 设定中有简单提到过 DHCP 和 Static（或 Manually，手动）两种类型，都能取得到一组 IP 位置。在电脑上与在 Router 上情况一样，取得到 IP 位置的方法大致也是这两种。

差别是在 Static 下你需要填入自己这台电脑的 IP 位置、子网路遮罩，以及预设闸道，而 DHCP 会自动帮你填好。

*在 Mac 上手动设定 IP Address

今天就来聊聊子网路遮罩级预设闸道，这些使用电脑上网可能会需要的知识吧。

Subnet Mask 子网路遮罩

什麽是子网路遮罩，好奇怪的名字？子网路我可以理解，但为什麽是遮罩呢？这边就来详细聊聊。

首先，子网路故名思义就是某网路底下的部分网路，就有点像是台北市底下信义区这样，而子网路遮罩的功能就是决定哪些 IP 位置是属於同一个子网路用的，而在理解「遮罩」之前，我们有必要先讲一讲计算机中的某些运算。

AND 运算

我们普通世界常用的运算有加减乘除，在计算机的世界中虽然也有，但是并非基础运算，也相较没那麽容易直接实做出来。由於计算机处理的资料是二进制的，在硬体的设计上，最基本的运算用符合二进制的运算可以让成本更低、速度更快。

例如一个输入值从 0 变 1，或是从 1 变 0，就称做 NOT 运算，这在计算机中所做的事就是把低电位（0）转换成高电位（1）。

而把两个输入值做运算，例如 0 和 1 输出成 0，1 和 1 输出成 1，如下图，就称之为 AND 运算。

*AND 运算

在计算机处理哪些 IP 位置属於同一子网路时，用的就是这种运算。

回到子网路「遮罩」

那究竟要如何判断子网路的 IP 位置呢？我们就用子网路遮罩，把给定的 IP 位置做上面提到的 AND 运算，再看得出来的结果，是否一样就可以了。如果一样，代表这些 IP 位置属於同一个子网路，反之则属於不同的子网路。

先看一下常见的子网路遮罩：255.255.255.0，长的很怪对吧？但转换成二进制就比较好理解了，会变成：11111111 11111111 11111111 00000000，我们接下来试着用某些 IP 位置，对这个遮罩做做 AND 运算看看。

• 192.168.1.1
• 192.168.1.123
• 192.168.2.1

首先先将其转换成二进制的表示

*二进制的 IP 位置转换

然後将三个 IP 位置分别对子网路遮罩做 AND 运算

*IP 位置与子网路遮罩 AND 运算

得到的结果为，前两个 IP 位置都是同一个结果：192.168.1.0，第三个 IP 位置得到：192.168.2.0。也就是说前两个 IP 位置属於同一个子网路，而第三个则属於其它子网路。

这样做 AND 运算的过程，是否很像把一个 IP 位置丢到遮罩里面呢？因为只要遮罩的数字是二进位的 1，结果就保持不变：如果是二进位的 0，就会被 AND 运算遮成 0。

Default Gateway 预设闸道

了解完稍微复杂些的子网路遮罩，最後来看看比较容易理解的设定：预设闸道。

预设闸道是由 Default Gateway 翻译过来的，其实就是当你要连上网路时，封包要往哪里丢的预设目的地而已。

而这个目的地通常就是 Router，所以像是我在 Mac 里面做设定时，乾脆就把 Default Gateway 这个名称拿掉，改成 Router。

小结：子网路

有了子网路遮罩及预设闸道，其实就可以表示成一个独立的子网路罗。例如你的预设闸道是 192.168.1.1，而子网路遮罩是 255.255.255.0，这就意味着只要是 192.168.1 开头的就属於同一个子网路。

由於子网路遮罩都是在二进位都是由 1 开头的，我们通常会计算前面总共有几个 1，例如 255.255.255.0 在二进位有 24 个 1，配合上预设闸道是 192.168.1.1，我们就可以把这个子网路表示成 192.168.1.0/24。

再举一个例子，我们能否从子网路 10.1.0.0/16 判断哪些 IP 位置在其之中呢？子网路遮罩前 16 个都是 1，就代表这个子网路的前 16 位都会是一样的，换成十进位，就是 10.1 开头的都属於同一个子网路。