子网掩码是为了将一个大的IP地址空间分割成多个小的网络，以实现更有效地利用网络资源和提高网络的安全性而出现的。具体来说，子网掩码主要有以下几个应用场景：
划分网络：通过子网掩码，可以将一个大的IP地址空间划分成多个小的网络，每个网络都有一个唯一的网络地址，可以独立地进行管理和控制。
提高网络安全性：通过子网掩码，可以限制网络中的广播域和冲突域，从而降低网络崩溃的风险和增强网络的安全性。
提高网络性能：通过子网掩码，可以减少广播和冲突，从而提高网络的传输效率和可靠性。
在底层原理方面，子网掩码实际上是一个与IP地址进行逻辑运算的掩码，它用于将IP地址划分为网络地址和主机地址两部分。当发送数据包时，路由器会根据子网掩码将IP地址分成网络地址和主机地址，然后根据网络地址进行路由，将数据包发送到正确的网络上。当接收数据包时，路由器会根据子网掩码将IP地址分成网络地址和主机地址，然后判断接收方是否在同一个子网内，如果是，则直接转发数据包；否则，则将数据包发送到下一个路由器进行转发。这样，通过子网掩码，可以实现网络中的数据交换和路由控制。