最近要跟一些小白讲授网络知识，在这里打个草稿。

很多计算机网络的课程，上来就讲网络分为多少多少层，每一层都是实现什么样功能等等。一大堆专业术语铺面而来，初学者往往云里雾里，不知所云。然后就开始讲网络参数的配置，什么IP、子网掩码的一顿计算，初学者到这里可能就放弃了。

这样教学不行。我们得先搞明白，网络为什么要这样设计，才能加深对网络技术的理解。而“为什么这样设计”，这个话题并不需要什么专业术语就能讲得清楚。因为网络设计遇到的难题，往往和我们日常生活中遇到的困难本质是相似的，不需要专业的技术背景，只要一个人有常规的生活经验，他就能够理解。

例如，为什么现在网络要分层？一台机器要发送一条消息给另一台机器，为什么要把数据一层层的传递到网卡，然后再沿着路由器一跳一跳的传递到对方网卡，再一层层的恢复数据呢？为什么不直接把数据原封不动的发给对方呢？

其实，只需要思考一下，你在网上买一双鞋，为什么需要打包装箱送至转运站，然后大货车从一个转运站送到另一个转运站，有的包裹还能乘坐飞机或者轮船，再由快递小哥骑着小三轮给你放在驿站或者送到你手里。最后，在你的满怀期待下，鞋子从层层包裹中取出。为什么不是店家直接把鞋子递到你手里？古时的确存在这种以物易物的形式，但交易效率低下。想明白了物流体系面临的困难和演进，就能够理解网络设计面临的挑战和解决方案。所以，一个网络优化专家，如果让他去搞物流优化，也一定是个好手。

在学习网络知识的道路上，这种迁移式思考比比皆是，往往能让思考者体验到开悟的乐趣，此时的知识才算是融会贯通。举一个例子，我们都知道IP是计算机在网络上的身份标识，我刚学计算机网络的时候就有疑惑，计算机网卡的MAC地址也是唯一的啊，为什么有了MAC地址还要IP呢，这不是多此一举吗？后来，我类比到现实生活中，人的身份证也是唯一的，为什么我们还需要手机号呢？再畅想下去，倘若没有手机号，每个人联系另一个人，就拨打他的身份证号，这会出现什么问题呢？这个问题，在计算机网络里对应怎样的问题呢。随着对应关系一点点的建立，相关的网络知识就彻底被吸收消化了。

而且现代脑科学表明，这种不同领域间对应关系的建立，是生理层面的“打通经络”，你的脑神经元会形成新的通路。也就是说，你的思维方式跟之前相比，已经发生了变化。恭喜你，你完成了一次真正的认知升级！

再举一个例子。好多初学者碰到子网掩码都头疼，为什么要有子网掩码这个设定？

我们再来类比一下。日常生活中，管理汽车靠车牌号。一看车牌前两位是辽A，就知道是沈阳的车。从 辽A00000 到 辽AZZZZZ 大概有三千万个车牌，所以目前是足够用的。

那我们假想一下，假如沈阳变得特别宜居，全辽宁四千二百多万人，有四千万人都搬到沈阳定居了，人人都有小汽车。现有的三千多万车牌号不够分的了，在不允许增加车牌号个数（仍然是7位）和增加可用字符（仍然是0~9和英文字母）的条件下，我们怎么划分车牌号呢？

计算机网络世界面临的就是这个情况。IP资源很紧张，但是网络终端大小分布不均匀，很多局域网内可能就几十台终端，而若干网内有上百万台终端，就像我们假想中的辽宁人口分布一样。人口分布不均衡时，我们就需要一种灵活的车牌号划分方式。

例如：本来前两位是辽B的车代表属于大连，现在用三位“辽B0”开头的车表示属地为大连，腾出来的“辽B1” ~ "辽BZ"开头的车牌都可以分配给沈阳。如果一个极端的情况下，一个城市只有不到20辆车，我们甚至可以用前六位“辽Z0000”来代表这个城市，剩下一位0 ~ Z，也足够分配给这20辆车了。所以，我们需要一个额外的信息来表征“前几位用来代表城市”，这个信息可以用一个1~7的整数M来表示就行。

例如，辽A99993/6 代表这是城市“辽A9999”的第“3”号车；辽A99993/2 代表城市“辽A”的第“99993”号车…… 人口多的城市M就小，人口少的城市M就大，从而实现了可用车牌数的灵活分配。

如果上面的内容，你听明白了，那么子网掩码就很容易理解了。

上面的城市对应的是网络号；第几号车代表的是主机号。而M就是子网掩码，用来表征“前多少位是网络号”。我们IP地址是32位的二进制数，所以M的取值就是1~32.

由于计算机擅长处理二进制，实际中常使用的是M的另一种等价表达方式。

例如M=5，就代表前五位是“1”，后面都是 0 的32位二进制数来表示，也就是 11111000 00000000 00000000 00000000，为了书写方便，又会把上面的二进制转换成十进制，也就变成了248.0.0.0。