【计算机网络】网络层 : 无分类编址 CIDR ( 编址发展 | CIDR 优点 | CIDR 相关计算 | 构成超网 | 最长前缀匹配 | 计算示例 )★

2023-03-28 17:16:38 浏览数 (1)

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 :

128.14.35.7/20

, 表示该 IP 地址 , 前

20

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 ,

128.14.35.7/20

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

128.14.35.7/20

地址转为 二进制 形式 ;

10000000 quad 00001110 quad 00100011 quad 00000111

20

位是 网络前缀 , 为 :

10000000 quad 00001110 quad 0010

② 地址块地址 : 二进制形式如下 :

10000000 quad 00001110 quad 0010
0000 quad 00000000

转为十进制为 :

128.14.32.0/20

③ 最小地址 : 最小地址就是 主机号 全

0

; 也就是地址块地址 ;

10000000 quad 00001110 quad 0010
0000 quad 00000000

④ 最大地址 : 最大地址就是 主机号 全

1

;

10000000 quad 00001110 quad 0010
1111 quad 11111111

⑤ 子网掩码 : 又称为 “地址掩码” , 网络前缀对应的前

20

位 为

1

, 主机号对应的位数为

0

;

11111111 quad 11111111 quad 1111
0000 quad 00000000

转为十进制为 :

255.255.240.0

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
1

:

206.1.0.0/17

;

  • 子网块
2

:

206.1.128.0/17

;

上述网络前缀都是

17

位 , 将网络前缀缩短

1

位 , 即可构成一个新的超网 , 网络前缀为

16

位 ;

新的超网为 :

206.1.0.0/16

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
1

:

132.0.0.0/8

, 下一跳路由

R1

;

  • 目的网络
2

:

132.0.0.0/11

, 下一跳路由

R2

;

  • 目的网络
3

:

132.19.232.0/22

, 下一跳路由

R3

;

  • 目的网络
4

:

0.0.0.0/0

, 下一跳路由

R4

;

分析 :

  • 其中 目的网络
4

是 默认路由 , 如果上述

3

个都不符合 , 就选择默认路由 ;

  • 目的网络
1

的 网络前缀 符合要求 , 网络前缀长度为

8

, 该路由选择 比 默认路由 要好 ;

  • 目的网络
2

的 网络前缀 符合要求 , 网络前缀长度为

11

, 该路由选择 比 目标网络

2

要好 ;

  • 目的网络
3

的网络前缀是

132.19.236.0

, 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

3

, 作为 下一跳路由 ;

六、计算示例


某网络 IP 地址为

192.168.5.0/24

, 采用 定长子网划分 , 子网掩码为

255.255.255.248

, 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

192.168.5.0/24

, 前

24

位 是网络前缀 ;

在 CIDR 基础之上 , 进行定长子网划分 , 后面

8

位 , 一部分作为 子网号 , 一部分作为主机号 ;

子网掩码为

255.255.255.248

, 转为二进制是 :

11111111 quad 11111111 quad 11111111
quad 11111000

由上面的子网掩码可得 , 子网号 占

5

位 , 主机号 占

3

位 ;

最大子网个数是

2^5 = 32

个 , 在 CIDR 子网中 , 子网号可以全

0

, 全

1

;

每个子网的最大主机个数是 :

2^3-2 = 6

, 要减去 全

0

和 全

1

两种情况 ;

0 人点赞