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可变长子网掩码与无类域间路由划分方法


可变长子网掩码与无类域间路由(图)
1 VLSM

RFC 1878 中定义了可变长子网掩码(Variable Length Subnet Mask,VLSM)。 VLSM 规定了如何在一个进行了子网划分的网络中的不同部分使用不同的子网掩 码。这对于网络内部不同网段需要不同大小子网的情形来说非常有效。 VLSM 实际上是一种多级子网划分技术。如图 1 所示。

图1

VLSM 应用

在图 1 中,某公司有两个主要部门:市场部和技术部。技术部又分为硬件部 和软件部两个部门。该公司申请到了一个完整的 C 类 IP 地址段:210.31.233.0, 子网掩码 255.255.255.0。为了便于分级管理,该公司采用了 VLSM 技术,将原 主网络划分称为两级子网(未考虑全 0 和全 1 子网)。 市场部分得了一级子网中的第 1 个子网,即 210.31.233.64,子网掩码 255.255.255.192,该一级子网共有 62 个 IP 地址可供分配。 技术部将所分得的一级子网中的第 2 个子网 210.31.233.128,子网掩码 255.255.255.192 又进一步划分成了两个二级子网。其中第 1 个二级子网 210.31.233.128, 子网掩码 255.255.255.224 划分给技术部的下属分部-硬件部, 该二级子网共有 30 个 IP 地址可供分配。技术部的下属分部-软件部分得了第 2 个二级子网 210.31.233.160,子网掩码 255.255.255.224,该二级子网共有 30 个 IP 地址可供分配。

在实际工程实践中,可以进一步将网络划分成三级或者更多级子网。同时, 可以考虑使用全 0 和全 1 子网以节省网络地址空间。 2 CIDR

无类域间路由(Classless Inter-Domain Routing,CIDR)在 RFC 1517~ RFC 1520 中都有描述。提出 CIDR 的初衷是为了解决 IP 地址空间即将耗尽(特 别是 B 类地址)的问题。CIDR 并不使用传统的有类网络地址的概念,即不再区 分 A、B、C 类网络地址。在分配 IP 地址段时也不再按照有类网络地址的类别进 行分配,而是将 IP 网络地址空间看成是一个整体,并划分成连续的地址块。然 后,采用分块的方法进行分配。 在 CIDR 技术中,常使用子网掩码中表示网络号二进制位的长度来区分一个 网络地址块的大小,称为 CIDR 前缀。如 IP 地址 210.31.233.1,子网掩码 255.255.255.0 可表示成 210.31.233.1/24;IP 地址 166.133.67.98,子网掩码 255.255.0.0 可表示成 166.133.67.98/16;IP 地址 192.168.0.1,子网掩码 255.255.255.240 可表示成 192.168.0.1/28 等。 CIDR 可以用来做 IP 地址汇总(或称超网,Super netting)。在未作地址 汇总之前,路由器需要对外声明所有的内部网络 IP 地址空间段。这将导致 Internet 核心路由器中的路由条目非常庞大(接近 10 万条)。采用 CIDR 地址 汇总后,可以将连续的地址空间块总结成一条路由条目。路由器不再需要对外声 明内部网络的所有 IP 地址空间段。这样,就大大减小了路由表中路由条目的数 量。 例如,某公司申请到了 1 个网络地址块(共 8 个 C 类网络地址): 210.31.224.0/24-210.31.231.0/24,为了对这 8 个 C 类网络地址块进行汇总, 采用了新的子网掩码 255.255.248.0,CIDR 前缀为/21。如图 2 所示。

图2

CIDR 应用

可以看出,CIDR 实际上是借用部分网络号充当主机号的方法。在图 2 中, 因为 8 个 C 类地址网络号的前 21 位完全相同,变化的只是最后 3 位网络号。因 此,可以将网络号的后 3 位看成是主机号,选择新的子网掩码为 255.255.248.0 (1111,1000),将这 8 个 C 类网络地址汇总成为 210.31.224.0/21。 利用 CIDR 实现地址汇总有两个基本条件: 待汇总地址的网络号拥有相同的高位。 如图 2-2-8 中 8 个待汇总的网络地址 的第 3 个位域的前 5 位完全相等, 均为 11100。 待汇总的网络地址数目必须是 2n, 如 2 个、4 个、8 个、16 个等等。否则,可能会导致路由黑洞(汇总后的网络可 能包含实际中并不存在的子网)。


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