Какая польза от подстановочных масок против обычных масок?

Я всегда задавался вопросом, каково было использование подстановочных масок. Когда я узнал о них в колледже, мне стало интересно, для чего они нужны, мы увидели, что вы можете разделять подсети, например, по равномерным и неравномерным IP-адресам. Каково практическое использование групповых масок по сравнению с обычными масками подсетей?

Насколько я понимаю, вопрос в том, что является причиной двух разных масок, а не в чем различия между масками. Два вопроса несколько пересекаются, но все сводится к бинарной математике (как говорит YLearn).

Во-первых, маска сети:

IP:   1100 0000 . 1010 1000 . 1111 1000 . 0110 0100 = 192.168.248.100
Mask: 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1000 = 255.255.255.248
AND:  1100 0000 . 1010 1000 . 1111 1000 . 0110 0000 = 192.168.248.96

Операция AND на IP-адресе с маской сети приводит к сети 192.168.248.96/29.

Далее подстановочный знак:

NET:  1100 0000 . 1010 1000 . 1111 1000 . 0110 0000 = 192.168.248.96
WC:   0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0111 = 0.0.0.7
OR:   1100 0000 . 1010 1000 . 1111 1000 . 0110 0111 = 192.168.248.103

выполнение операции ИЛИ в сети приводит к диапазону IP (192.168.248.96-103), которые могут быть разрешены или заблокированы в сетевом операторе ACL или OSPF (помните, что OSPF ищет только интерфейсы, попадающие в указанные диапазоны, т.е. он не соответствует IP и маске сети, только IP). Очень легко проверить, находится ли IP в диапазоне:

IP или туалет == чистый или туалет

Это полезно для маршрутизатора, потому что маска сети не может легко дать вам эту информацию (без дополнительных операций).

Есть несколько странных угловых случаев, которые вы можете сделать с масками подстановочных знаков, которые трудно сделать с масками подсетей - например, вы могли бы легко сделать 1.2. *. 4 в маске подстановочных знаков, что было бы трудно сделать в маске подсети. Насколько это практично, оставлено на усмотрение оператора.

По сути, маска подстановочного знака разделяет каждый бит на настройку «совпадение» или «все равно». если у вас есть 255.255.255.33. например, это будет переводиться как «11111111.11111111.11111111.00100001». Если исходный IP-адрес был 1.1.1.200, это означает 00000001.00000001.00000001.10001000. Используя приведенный пример, который начинает причинять боль моему мозгу от выполнения двоичной математики, только 3-й и 8-й бит последнего октета должны соответствовать исходному IP-адресу, чтобы быть пропуском (вместе с другими 3-мя октетами).

Маски подстановки также используются для указания подсетей источника / назначения (или определенных адресов) в списках контроля доступа. Они также используются для указания протокольных интерфейсов, которые OSPF будет использовать в более «традиционных» версиях IOS (несмотря на NX-OS и, вероятно, IOS-XR).

редактировать: работа маски подсети состоит в том, чтобы отделить биты хоста от битов сети. Количество единиц в маске подсети должно быть непрерывным .

11111111.11111111.00000000.00000000 <-- valid subnet mask (/16)
11111111.11111111.11111000.00000000 <-- valid subnet mask (/21)
11111111.11111111.00111000.00000000 <-- whoops, invalid subnet mask

Маски с подстановочными знаками не связаны этим правилом (отсюда и термин «подстановочные знаки»), поэтому вы можете делать такие вещи, как упомянул Аарон, а именно:

access-list 1 permit 192.168.200.0 0.6.0.8

Это позволит:

192.168.200.0
192.172.200.0
192.168.200.8
192.172.200.8

Они несколько отстранены от того, когда биты были ценными, а обработка данных определенными способами (двоичное И или двоичное ИЛИ) была менее затратной.

Сегодня они все еще полезны в других случаях, как уже упоминал Аарон.