【正文】 網(wǎng)絡(luò) 8 網(wǎng)絡(luò) 9 R1 圖 VLSM 實例 R2 R3 R4 R5 網(wǎng)絡(luò) 1網(wǎng)絡(luò) 2網(wǎng)絡(luò) 3網(wǎng)絡(luò) 4網(wǎng)絡(luò) 5網(wǎng)絡(luò) 6網(wǎng)絡(luò) 7網(wǎng)絡(luò) 8網(wǎng)絡(luò) 9R1圖 VLSM 實例 R2R3R4R5 根據(jù)之前學(xué)到的知識，這里共有 9個子網(wǎng)。根據(jù)公式 2n2?9,得 n=4。也就是說從主機位借了 4位作為子網(wǎng)位，還剩下 4位主機位。這樣共劃分了 16個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)卻只能有 14臺主機，不能滿足企業(yè)的需求。 C類網(wǎng)絡(luò)如果不劃分子網(wǎng)總共可以容納 254臺主機，然而現(xiàn)在卻容納不了要求的 5＊ 25＝ 125臺主機，這就是子網(wǎng)劃分帶來的 IP地址浪費問題。圖 6?9只是起互聯(lián)作用 ,這幾個網(wǎng)絡(luò)不可能有主機接入 ,串行線路兩端的路由器的每個接口各有 1個 IP就可以了 ,但卻分配了一個子網(wǎng)的 IP地址 ,嚴(yán)重浪費了 IP地址。這是采用了定長子網(wǎng)掩碼（ Fix Length Sub Mask， FLSM），即整個網(wǎng)絡(luò)中所有子網(wǎng)采用相同長度的子網(wǎng)掩碼。 為了減少 IP地址的浪費，可以采用上述的可變長度子網(wǎng)掩碼（ VLSM）。下面以圖 VLSM。 （ 1）先劃分大的子網(wǎng) 先把 C類網(wǎng)絡(luò)劃分成每個子網(wǎng)可以容納 25臺主機的網(wǎng)絡(luò)，也就是劃分成 6個子網(wǎng)，子網(wǎng) 1?5分配給網(wǎng)絡(luò) 1?5，子網(wǎng)6用來進一步劃分子網(wǎng)。 232?6,得 n=3，得到子網(wǎng)掩碼為 。 第 1個子網(wǎng)為 00000，即 ／ 第 2個子網(wǎng)為 00000，即 ／ 第 3個子網(wǎng)為 00000，即 ／ （ 2）第 6個子網(wǎng)子網(wǎng)化 把第 6個子網(wǎng)進一步子網(wǎng)化，方法和以前介紹的從主機位借位一樣。由于網(wǎng)絡(luò) 6?9各需要 2臺主機，根據(jù) 2k2?2,得 k=2，即只需要保留 2位主機位，這樣原來剩下的 5位主機可以借出 3位用來進一步劃分子網(wǎng)： 第 4個子網(wǎng)為 00000，即 ／ 第 5個子網(wǎng)為 00000，即 ／ 第 6個子網(wǎng)為 00000，即 各個子網(wǎng)的 IP地址范圍在這里不再介紹，請同學(xué)們自己確定。 XXX YY 這里 x表示新的子網(wǎng)位， Y表示主機位，則個子網(wǎng)為： 000 00，即 ／ 001 00，即 ／ 010 00，即 ／ 011 00，即 ／ 100 00，即 ／ 101 00，即 ／ 110 00，即 ／ 111 00，即 ／ 第 1個子網(wǎng) ?194，其余子網(wǎng)請自己類推。從中抽取 4個分配給網(wǎng)絡(luò) 6?9即可。 這樣網(wǎng)絡(luò) 1?5采用 27位的掩碼，網(wǎng)絡(luò) 6?9采用的是 30位的掩碼。 2. 無類別域間路由（ CIDR）和路由匯總 CIDR用來替代傳統(tǒng)的 A、 B和 C類地址的分配過程。 CIDR不受 16或 24位的前綴長度限制，使用前綴長度來劃分 Ipv4的32位 IP地址。路由匯總則是指如何用一個網(wǎng)絡(luò)代表一組連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)。 CIDR和路由匯總都是優(yōu)化路由。但路由匯總和 CIDR有所不同，網(wǎng)絡(luò)工程師可以在 Cisco路由器上為企業(yè)定義一條總結(jié)路由，但不能為自己分配地址空間。 （ 1）路由聚合 通過使用前綴長度代替地址類來確定地址中的網(wǎng)絡(luò)部分，CIDR允許路由器聚合路由信息，縮小了路由表，也就是說，一個地址和掩碼的組合可以代表到達多個網(wǎng)絡(luò)的路由。 ＝路由聚合描述了網(wǎng)絡(luò)的匯總，這個匯總的網(wǎng)絡(luò)是有類的網(wǎng)絡(luò)或是有類網(wǎng)絡(luò)的匯總。不使用 CIDR，路由器必須維持 B類網(wǎng)絡(luò)的每個條目，如圖 。 路由器 R1的路由表中有下列網(wǎng)絡(luò)（必須在路由器轉(zhuǎn)發(fā)之前進行匯總）： 識別匯總路由需要找出 IP地址中相同的位數(shù)。按照下列步驟計算匯總路由： 步驟 1：找出匹配所有地址的高位位數(shù)，把地址轉(zhuǎn)換為二進制形式，將它們排成一列。 步驟 2：找出相同位的終點（可以在最后一個相同位的后面畫一條垂直線）。 步驟 3：數(shù)清相同位的個數(shù)，這個數(shù)字就是匯總路由的前綴長度。表示時，用空間中的第一個IP地址，并在地址后面寫前綴長度，用斜線分開。如圖 。 R2的路由表 圖 B類網(wǎng)絡(luò)連續(xù)子網(wǎng)的路由匯總 我 將 通 告 總 結(jié) 的 地 址R1的路由表 R1 R2 在圖 ， IP地址 14相同，因此最佳聚合路由是 ／ 14。把他們轉(zhuǎn)換為十進制 ,則網(wǎng)絡(luò)號就是就是 ,子網(wǎng)掩碼為 。 相同的位數(shù)＝ 14 聚合的路由： ／ 14 在計算路由聚合是要根據(jù)以下原則進行： 原則 1：與匯總路由的前綴長度所標(biāo)識的網(wǎng)絡(luò)不同的地址不在匯總的范圍內(nèi)。 原則 2： IP地址規(guī)劃本質(zhì)上就是層次化的，允許路由器聚合大量 IP地址成為一條匯總路由，這對于 VLSM尤為重要。 原則 3： 2n個連續(xù)網(wǎng)絡(luò)的情況下才能匯總，也就是說第一個網(wǎng)絡(luò)的最后一個字節(jié)可被2n整除。不然，就需要將 IP網(wǎng)絡(luò)劃分為適合的幾組，對這幾組分別進行匯總。 （ 2）超網(wǎng) 超網(wǎng)是用匯總地址把一組有類的網(wǎng)絡(luò)匯聚成一個地址的實際應(yīng)用。劃分子網(wǎng)會將一個有類網(wǎng)絡(luò)破壞，而超網(wǎng)則是將幾個有類網(wǎng)聚合在一起。 超網(wǎng)和路由聚合實際上是同一過程的不同名稱。當(dāng)被聚合的網(wǎng)絡(luò)是在共同管理控制之下時，更常用超網(wǎng)這個術(shù)語。超網(wǎng)和路由聚合實質(zhì)上是子網(wǎng)劃分的反面。 超網(wǎng)就是將多個網(wǎng)絡(luò)聚合起來，構(gòu)成一個單一的、具有共同地址前綴的網(wǎng)絡(luò)。也就是說，把一塊連續(xù)的 C類地址空間模擬成一個單一的更大一些的地址空間，模擬一個 B類地址。 超網(wǎng)的合并過程為：首先獲得一塊連續(xù)的 C類地址空間。然后從默認(rèn)掩碼（ ）中刪除位，從最右邊的位開始，并一直向左邊處理，直到它們的網(wǎng)絡(luò) ID一致為止。 3. 有類和無類路由 有類路由（如 RIPv1）和無類路由（如RIPV OSPF）在 Cisco路由器上有很明顯的區(qū)別。有類路由協(xié)議基于 A類、 B類和 C類網(wǎng)絡(luò)決定路由和發(fā)送路由更新。無類路由協(xié)議不局限于 A類、 B類和 C類網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)實中，大公司運行大都運行無類協(xié)議，有類路由今后會被當(dāng)作歷史教材出現(xiàn)教科書中。 （ 1）有類路由 RIPv1和 IGRP是兩個有類路由協(xié)議，現(xiàn)在已經(jīng)很少看到有路由器運行這兩個協(xié)議了。 一個有類路由協(xié)議在它的路由更新時不包含子網(wǎng)掩碼信息。正是因為不知道子網(wǎng)掩碼信息，所以當(dāng)一個運行有類路由協(xié)議的路由器發(fā)送或接收路由更新的時候，自行決定路由更新中的網(wǎng)絡(luò)使用何種子網(wǎng)掩碼，這種判斷基于 IP地址類型。當(dāng)一個運行有類路由協(xié)議的路由器收到一個路由更新包時，它將按照以下幾種方式來決定路由的網(wǎng)絡(luò)部分： 如果路由更新信息中包含的網(wǎng)絡(luò)號和接收端口的主網(wǎng)相同，這個路由器會按照其接收端口的網(wǎng)絡(luò)掩碼決定其網(wǎng)絡(luò)掩碼。 ? 如果路由更新信息中包含的網(wǎng)絡(luò)號和接收端口的主網(wǎng)不同，這個路由器會根據(jù) IP地址類型確定其掩碼為默認(rèn)主網(wǎng)掩碼（ A類： ， B類： ， C類：）。 ? 當(dāng)運行有類路由協(xié)議的時候，同一個主網(wǎng)（ A類、 B類、C類）的子網(wǎng)必須使用同樣的掩碼。否則路由器會采用不正確的掩碼信息。 ? 運行有類路由協(xié)議的路由器在網(wǎng)絡(luò)邊界會做自動總結(jié)。有類路由協(xié)議通過 IP地址類型判斷其網(wǎng)絡(luò)，因此當(dāng)跨越不同主網(wǎng)的時候路由器會做自動總結(jié)。 ? 路由器向直連的其他路由器發(fā)送路由更新。當(dāng)一個更新包中包含的子網(wǎng)與轉(zhuǎn)發(fā)接口的主網(wǎng)地址相同時，這個路由器將發(fā)送全部子網(wǎng)地址信息（不包括子網(wǎng)掩碼）。這個路由器會假設(shè)這個網(wǎng)絡(luò)和接口有相同的子網(wǎng)掩碼。 ? 路由器接到更新包的時候會做同樣的判斷。如果一個路由器為每個子網(wǎng)使用不同的掩碼，這個路由器的路由表中將會有不正確的信息出現(xiàn)。因此當(dāng)使用有類路由協(xié)議的時候，給屬于同一主網(wǎng)的所有接口使用相同的子網(wǎng)掩碼是很重要的。 ? 當(dāng)一個運行有類路由協(xié)議的路由器發(fā)送的路由更新中的子網(wǎng)與發(fā)送接口不在同一個主網(wǎng)中時，這個路由器會假設(shè)接收方使用默認(rèn)主網(wǎng)掩碼。因此，當(dāng)一個路由器發(fā)送更新時，更新內(nèi)容不包括子網(wǎng)信息。這個更新包只有主網(wǎng)信息。 這個過程如圖 。圖 有類路由協(xié)議在主網(wǎng)邊界上自動匯總 收到路由更新的路由器情況與之類似。當(dāng)一個路由更新中的子網(wǎng)與接收接口不在同一個主網(wǎng)中時，路由器會應(yīng)用默認(rèn)主網(wǎng)掩碼。 在圖 ，路由器 A向路由器 B通告一個 子網(wǎng)，由于連接接口處于同一個主網(wǎng) ，路由器 B根據(jù)接口，使用 16位的掩碼。 當(dāng)路由器 B和路由器 C交換 ，包含子網(wǎng)信息，因為直連端口也屬于 個主網(wǎng)。 但是由于要穿越主網(wǎng)邊界，因此路由器 B在向路由器C發(fā)送更新前把 。這個更新從網(wǎng)絡(luò) 。 ? 路由器 B向路由器 A發(fā)送更新前把 。因此，路由器 A的路由表中只包含匯總之后的 。路由器 C的路由表中只包含匯總之后的 。 ? 如圖 。當(dāng)一個主網(wǎng)的幾個主網(wǎng)被其他主網(wǎng)分割時，會出現(xiàn)不連續(xù)子網(wǎng)問題。如圖 ，路由器 C直連著一個。注意路由器 B的路由表，其中出現(xiàn)了兩條到達網(wǎng)絡(luò) ：一條來自路由器 A，一條來自路由器 C。又因為這兩條路徑具有相同的度量值，所以它們都被加載到路由表中。路由器 B會在兩條鏈路上作負載均衡。 ? 流量不能保證總能到達目的地。路由器 B有 50％的概率為 ，也就是說路由器 C不知道到底它的哪個接口（ S0還是 S1）能達到子網(wǎng) 。 ? 正因為如此，在使用有類網(wǎng)絡(luò)的時候要防止不連續(xù)子網(wǎng)的出現(xiàn)。在同一主網(wǎng)中的所有子網(wǎng)都應(yīng)該是連續(xù)的。 ? ? s0 ? s1 ? ? ? ? ? ? 一個有類的路由協(xié)議假設(shè)它知道一個主網(wǎng)的所有子網(wǎng)。 圖 有類網(wǎng)絡(luò)的不連續(xù)子網(wǎng)問題 s0 s1 S1 S0 A B C （ 2）無類路由 ? 除了 RIPv1和 IGRP之外的所有路由協(xié)議都是無類路由協(xié)議。 RIPv OSPF、 ISIS、 EIGRP和 BGPv4都是無類路由協(xié)議，支持 VLSM和 CIDR。 ? 無類路由協(xié)議中，屬于同一主網(wǎng)的不同子網(wǎng)可以配置不同的子網(wǎng)掩碼。同一主網(wǎng)中的不同子網(wǎng)掩碼就是最簡單的 VLSM。通過 VLSM，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的主機數(shù)靈活配置子網(wǎng)掩碼。 ? 如果路由表中有多個條目都與目的地相匹配，就要使用最長前綴匹配法進行選擇。比如，如果路由表中到達網(wǎng)絡(luò)有不同的路徑 ，目的地址為 ，因為目的地址與該網(wǎng)絡(luò)匹配最長。 ? 無類路由協(xié)議不會自動通告每一個子網(wǎng)。默認(rèn)情況下，無類路由協(xié)議（如 RIPv OSPF、 ISIS、 EIGRP和BGPv4）與有類路由協(xié)議一樣，會在主網(wǎng)邊界進行自動匯總。自動匯總使得 RIPv OSPF、 ISIS、 EIGRP和 BGPv4與現(xiàn)前的 RIP和 IGRP能夠兼容。 ? 在 RIPv2和 EIGRP的路由進程下，可以使用 no autosummary命令手工關(guān)閉自動匯總。在 OSPF和 ISIS中不需要執(zhí)行這條命令，因為默認(rèn)情況下，它們不執(zhí)行自動匯總。 ? 自動匯總會導(dǎo)致一些網(wǎng)絡(luò)問題，如不連續(xù)子網(wǎng)問題或某些被匯總的子網(wǎng)不可達。從 Cisco IOS （ 8） T開始， EIGRP和 BGP默認(rèn)關(guān)閉 autosummary，而之前的版本中， autosummary則是默認(rèn)開啟的。 RIPv2中， autosummary命令一直是默認(rèn)關(guān)閉的。 距離矢量路由協(xié)議 基于距離矢量的路由選擇協(xié)議定期地在路由器之間傳送路由表的拷貝。路由器之間通過定期的更新，交流了網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化。距離矢量路由協(xié)議有 RIP v RIP v IGRP等路由協(xié)議。 1. 距離矢量路由協(xié)議學(xué)習(xí)路由的方法 首先應(yīng)該明確的一點是，運行距離矢量路由協(xié)議的路由器是不知道整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的。這是因為這些路由器之間是通過互相傳遞路由表來學(xué)習(xí)路由的，而路由表里記載的只有到在某一目的地的最佳路由，不是全部的拓撲信息，這樣，路由器無法從鄰居那里學(xué)到整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲。由于路由表里的條目只記載了到達目的地的方向（從路由器的哪個接口出去）和距離，所以路由器從鄰居那里學(xué)來的路由，也只能知道方向和距離，而沒有更多的信息。這就是這種路由協(xié)議被稱為距離矢量路由協(xié)議的原因。 運行 RIP協(xié)議的路由器的路由表初始狀態(tài) F0/0F0/0S0/0S0/0S0/1S0/表 從圖 ，路由表里的條目是由目的網(wǎng)段、到達目的網(wǎng)段的接口、到達目的網(wǎng)段的距離這些主要部分組成的。 運行 RIP協(xié)議的路由器從鄰居那里學(xué)來的路由放進路由更新包，通告其他鄰居 表 F0/0F0/0S0/0S0/0S0/1S0/S0/0S0/0路由表表C ? 2. 路由環(huán)路 ? 圖 路由環(huán)路網(wǎng)絡(luò) 1故障網(wǎng)絡(luò) 1不可達備用路由： ? 使用網(wǎng)絡(luò) 1，距離 4備用路由： ? 網(wǎng)絡(luò) 1，距離 3ACBDE ? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)對一個新配置的收斂反映比較緩慢，而引起了路由表條目的不一致時，就會產(chǎn)生路由環(huán)路（ routing loops）。如圖 ，顯示了路由環(huán)路是如何發(fā)生的。 1