文章目录

一、无分类编址 CIDR 发展
二、无分类编址 CIDR 优点
三、无分类编址 CIDR 记法
四、构成超网
五、最长前缀匹配
六、计算示例

一、无分类编址 CIDR 发展

无分类编址 CIDR 发展 : “无分类编址” 又称为 “无分类域间路由选择” ;

① 分类 IP 地址 : 原来的分类 IP 地址 , A 类 , B 类 , C 类 , IP 地址组成 : 网络号 + 主机号 ;

② 子网划分 IP 地址 : 在分类 IP 地址基础上 , 划分子网 , IP 地址组成 : 网络号 + 子网号 + 主机号 ;

③ 无分类编址法 : 由网络前缀 + 主机号组成 ;

二、无分类编址 CIDR 优点

无分类编址 CIDR 优点 :

① 消除分类划分 : 消除了网络地址分类概念 ( ABC ) , 消除了划分子网概念 ; 网络地址分类会限制网络的发展 , 导致网络 IP 地址用尽的情况 , 子网划分也是此类弊端 ;

② 方便子网划分 : 将子网地址与子网掩码融合 , 子网划分更容易 ;

三、无分类编址 CIDR 记法

无分类域间路由选择 CIDR 记法 : IP 地址后面加上 “/” , 表示网络前缀的长度 ;

如 : 128.14.35.7/20128.14.35.7/20128.14.35.7/20 , 表示该 IP 地址 , 前 202020 位是网络前缀 ;

CIDR 地址块 : CIDR 将网络前缀相同的 , 连续的 , IP 地址 , 组成一个 “CIDR 地址块” ;

CIDR 地址块相关计算 : 上述示例中 , 128.14.35.7/20128.14.35.7/20128.14.35.7/20 地址 , 是某个 CIDR 地址块中的地址 , 根据该地址可以得到该 CIDR 地址块 , 以及计算出该地址块的最大地址和最小地址 ;

① 先将 128.14.35.7/20128.14.35.7/20128.14.35.7/20 地址转为二进制形式 ;

1000000000001110001000110000011110000000 \quad 00001110 \quad 00100011 \quad 0000011110000000000011100010001100000111

前 202020 位是网络前缀 , 为 :

1000000000001110001010000000 \quad 00001110 \quad 001010000000000011100010

② 地址块地址 : 二进制形式如下 :

1000000000001110001010000000 \quad 00001110 \quad 001010000000000011100010 0000000000000000 \quad 00000000000000000000

转为十进制为 :

128.14.32.0/20128.14.32.0/20128.14.32.0/20

③ 最小地址 : 最小地址就是主机号全 000 ; 也就是地址块地址 ;

1000000000001110001010000000 \quad 00001110 \quad 001010000000000011100010 0000000000000000 \quad 00000000000000000000

④ 最大地址 : 最大地址就是主机号全 111 ;

1000000000001110001010000000 \quad 00001110 \quad 001010000000000011100010 1111111111111111 \quad 11111111111111111111

⑤ 子网掩码 : 又称为 “地址掩码” , 网络前缀对应的前 202020 位为 111 , 主机号对应的位数为 000 ;

1111111111111111111111111111 \quad 11111111 \quad 111111111111111111111111 0000000000000000 \quad 00000000000000000000

转为十进制为 : 255.255.240.0255.255.240.0255.255.240.0

四、构成超网

构成超网 : 将多个 CIDR 编址的子网聚合成一个较大的子网 , 又称为 “路由聚合” ;

方法 : 缩短网络前缀 ;

构成超网示例 :

子网块 111 : 206.1.0.0/17206.1.0.0/17206.1.0.0/17 ;
子网块 222 : 206.1.128.0/17206.1.128.0/17206.1.128.0/17 ;

上述网络前缀都是 171717 位 , 将网络前缀缩短 111 位 , 即可构成一个新的超网 , 网络前缀为 161616 位 ;

新的超网为 : 206.1.0.0/16206.1.0.0/16206.1.0.0/16

五、最长前缀匹配

最长前缀匹配 : 使用 CIDR 编址时 , 路由查找时 , 将可能得到的几个匹配结果 , 选择符合网络前缀的 , 具有最长网络前缀的路由 ;

原理 : 因为前缀越长 , 主机号选择性就越小 , 越容易找到对应的主机 ;

计算示例 :

路由表如下 :

目的网络 111 : 132.0.0.0/8132.0.0.0/8132.0.0.0/8 , 下一跳路由 R1R1R1 ;
目的网络 222 : 132.0.0.0/11132.0.0.0/11132.0.0.0/11 , 下一跳路由 R2R2R2 ;
目的网络 333 : 132.19.232.0/22132.19.232.0/22132.19.232.0/22 , 下一跳路由 R3R3R3 ;
目的网络 444 : 0.0.0.0/00.0.0.0/00.0.0.0/0 , 下一跳路由 R4R4R4 ;

分析 :

其中目的网络 444 是默认路由 , 如果上述 333 个都不符合 , 就选择默认路由 ;
目的网络 111 的网络前缀符合要求 , 网络前缀长度为 888 , 该路由选择比默认路由要好 ;
目的网络 222 的网络前缀符合要求 , 网络前缀长度为 111111 , 该路由选择比目标网络 222 要好 ;
目的网络 333 的网络前缀是 132.19.236.0132.19.236.0132.19.236.0 , 该网络前缀不符合要求 , 必须不能选择 ;

因此这里选择目的网络 333 , 作为下一跳路由 ;

六、计算示例

某网络 IP 地址为 192.168.5.0/24192.168.5.0/24192.168.5.0/24 , 采用定长子网划分 , 子网掩码为 255.255.255.248255.255.255.248255.255.255.248 , 求网络中的最大子网个数 , 每个子网的最大可分配地址个数 ?

网络地址是 192.168.5.0/24192.168.5.0/24192.168.5.0/24 , 前 242424 位是网络前缀 ;

在 CIDR 基础之上 , 进行定长子网划分 , 后面 888 位 , 一部分作为子网号 , 一部分作为主机号 ;

子网掩码为 255.255.255.248255.255.255.248255.255.255.248 , 转为二进制是 :

11111111111111111111111111111111 \quad 11111111 \quad 11111111111111111111111111111111 11111000\quad 1111100011111000

由上面的子网掩码可得 , 子网号占 555 位 , 主机号占 333 位 ;

最大子网个数是 25=322^5 = 3225=32 个 , 在 CIDR 子网中 , 子网号可以全 000 , 全 111 ;

每个子网的最大主机个数是 : 23−2=62^3-2 = 623−2=6 , 要减去全 000 和全 111 两种情况 ;

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