可變長子網掩碼與無類域間路由(圖)

2019-11-05 00:55:00

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　　1　VLSM
　　
　　RFC 1878中定義了可變長子網掩碼（Variable Length Subnet Mask，VLSM）。VLSM規定了如何在一個進行了子網劃分的網絡中的不同部分使用不同的子網掩碼。這對于網絡內部不同網段需要不同大小子網的情形來說非常有效。
　　
　　VLSM實際上是一種多級子網劃分技術。如圖1所示。
　　　可變長子網掩碼與無類域間路由(圖)

　　圖1　 VLSM應用
　　
　　在圖1中，某公司有兩個主要部門：市場部和技術部。技術部又分為硬件部和軟件部兩個部門。該公司申請到了一個完整的C類ip地址段：210.31.233.0，子網掩碼255.255.255.0。為了便于分級治理，該公司采用了VLSM技術，將原主網絡劃分稱為兩級子網（未考慮全0和全1子網）。
　　
　　市場部分得了一級子網中的第1個子網，即210.31.233.64，子網掩碼255.255.255.192，該一級子網共有62個IP地址可供分配。
　　
　　技術部將所分得的一級子網中的第2個子網210.31.233.128，子網掩碼255.255.255.192又進一步劃分成了兩個二級子網。其中第1個二級子網210.31.233.128，子網掩碼255.255.255.224劃分給技術部的下屬分部-硬件部，該二級子網共有30個IP地址可供分配。技術部的下屬分部-軟件部分得了第2個二級子網210.31.233.160，子網掩碼255.255.255.224，該二級子網共有30個IP地址可供分配。
　　
　　在實際工程實踐中，可以進一步將網絡劃分成三級或者更多級子網。同時，可以考慮使用全0和全1子網以節省網絡地址空間。
　　
　　2　CIDR
　　
　　無類域間路由（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）在RFC 1517～RFC 1520中都有描述。提出CIDR的初衷是為了解決IP地址空間即將耗盡（非凡是B類地址）的問題。CIDR并不使用傳統的有類網絡地址的概念，即不再區分A、B、C類網絡地址。在分配IP地址段時也不再按照有類網絡地址的類別進行分配，而是將IP網絡地址空間看成是一個整體，并劃分成連續的地址塊。然后，采用分塊的方法進行分配。
　　
　　在CIDR技術中，常使用子網掩碼中表示網絡號二進制位的長度來區分一個網絡地址塊的大小，稱為CIDR前綴。如IP地址210.31.233.1，子網掩碼255.255.255.0可表示成210.31.233.1/24；IP地址166.133.67.98，子網掩碼255.255.0.0可表示成166.133.67.98/16；IP地址192.168.0.1，子網掩碼255.255.255.240可表示成192.168.0.1/28等。
　　
　　CIDR可以用來做IP地址匯總（或稱超網，Super netting）。在未作地址匯總之前，路由器需要對外聲明所有的內部網絡IP地址空間段。這將導致Internet核心路由器中的路由條目非常龐大（接近10萬條）。采用CIDR地址匯總后，可以將連續的地址空間塊總結成一條路由條目。路由器不再需要對外聲明內部網絡的所有IP地址空間段。這樣，就大大減小了路由表中路由條目的數量。
　　
　　例如，某公司申請到了1個網絡地址塊（共8個C類網絡地址）：210.31.224.0/24-210.31.231.0/24，為了對這8個C類網絡地址塊進行匯總，采用了新的子網掩碼255.255.248.0，CIDR前綴為/21。如圖2所示。
　　　可變長子網掩碼與無類域間路由(圖)

　　圖2　 CIDR應用
　　
　　可以看出，CIDR實際上是借用部分網絡號充當主機號的方法。在圖2中，因為8個C類地址網絡號的前21位完全相同，變化的只是最后3位網絡號。因此，可以將網絡號的后3位看成是主機號，選擇新的子網掩碼為255.255.248.0 (1111,1000)，將這8個C類網絡地址匯總成為210.31.224.0/21。
　　
　　利用CIDR實現地址匯總有兩個基本條件：
　　
　　待匯總地址的網絡號擁有相同的高位。如圖2-2-8中8個待匯總的網絡地址的第3個位域的前5位完全相等，均為11100。待匯總的網絡地址數目必須是2n，如2個、4個、8個、16個等等。否則，可能會導致路由黑洞（匯總后的網絡可能包含實際中并不存在的子網）。

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