cidr斜线记法地址块网络前缀_学习笔记之《计算机网络》- 网络层（一）

1、网络层概述

网络层主要任务是实现网络互连，进而实现数据包在各网络之间的传输。

网络层需要解决的主要问题：

网络层向运输层提供怎样的服务(可靠传输，还是不可靠传输)
网络层寻址问题
路由选择问题

2、网络层提供的两种服务

面向连接的虚电路服务

可靠通信由网络来保证

必须建立网络层的连接——虚电路

通信双方沿着已建立的虚电路发送分组

目的主机地址仅在连接建立阶段使用，之后每个分组首部只需携带一条虚电路编号

通信结束后，需要释放之前建立的虚电路

无连接的数据报服务

可靠通信应当由用户主机来保证

不需要建立网络层连接

每个分组可走不同路径

每个分组首部必须携带目的主机的完整地址

这种通信方式所传送的分组可能误码、丢失、重复、失序。

TCP/IP体系结构的互联网的网际层提供的是简单灵活、无连接的，尽最大努力交付的数据报服务。

3、IPv4地址

IPv4地址由32比特组成，采用点分十进制表示方法，经历了三个历史阶段：分类编址、划分子网、无分类编址。

一、分类编址的IPv4地址

二、划分子网的IPv4地址

32比特的子网掩码可以表明分类IP地址的主机号部分被借用了几个比特作为子网号

子网掩码使用连续的比特1来对应网络号与子网号
子网掩码使用连续的比特0来对用主机号
将划分子网的IPv4地址与其相应的子网掩码进行逻辑与运算就可得到IPv4地址所在子网的网络地址

默认的子网掩码是指在未划分子网的情况下使用的子网掩码

A类 255.0.0.0
B类 255.255.0.0
C类 255.255.255.0

三、无分类编址的IPv4地址

无分类编址，又称无分类域间路由，其消除了传统的A、B、C类地址，及划分子网概念；更加有效地分配IPv4的地址空间。

CIDR使用”斜线记法“，或称CIDR记法。即在IPv4地址后边加上斜线”/“，在斜线后写上网络前缀所占的比特数。

CIDR实际是将网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个”CIDR地址块“。

路由聚合

将多条路由的共同网络前缀聚合成一条路由，网络前缀越长，地址块越小，路由越具体。

若路由器查表转发分组时发现有多条路由可选，则选择网络前缀最长的那条，称为最长前缀匹配，因为这样的路由更具体。

四、IPv4地址的应用规划

定长的子网掩码FLSM

使用同一个子网掩码划分子网

只能划分出2^n个子网(n是从主机号部分借用的用来作为子网号的比特数量)

每个子网所分配的IP地址数量相同，造成IP地址浪费

划分方法：

1.根据拓扑中网络数量确定子网数(也就是从主机号中借用多少位作为子网号)

2.根据拓扑确定各子网中需要分配的地址数量

3.计算主机号被借用后剩余位数的主机数量能否满足各子网中需要的地址数量

4.列出子网的详细信息(网络地址、广播地址、子网中可分配的地址)

变长的子网掩码VLSM

使用不同的子网掩码划分子网

可按需分配

每个子网所分配的IP地址数量可以不同，尽可能减少IP地址浪费

划分方法：

1.根据拓扑确定各子网中需要分配的地址数量

2.根据各子网中需要分配的地址数量，确定主机号位数、网络前缀位数

3.列出各子网的地址块、地址数量

4.给子网分配地址块，分配原则：每个子块的起点位置不能随意选取，只能选取块大小整数倍的地址作为起点，建议先给大的子块分配。

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