【正文】 11111 10000000 206. 0. 71. 10000000 與 最長前綴匹配 D AND (11111111 11111111 11111100 00000000) = D AND (11111111 11111111 11111111 10000000) = ? 選擇兩個匹配的地址中更具體的一個，即選擇 最長前綴的地址。 3. 使用二叉線索查找路由表 ? 當路由表的項目數(shù)很大時 ， 怎樣設法 減小路由表的查找時間 就成為一個非常重要的問題 。 ? 為了進行更加有效的查找 ， 通常是將無分類編址的路由表存放在一種層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中 ， 然后自上而下地按層次進行查找 。 這里最常用的就是 二叉線索 (binary trie)。 ? IP 地址中從左到右的比特值決定了從根結(jié)點逐層向下層延伸的路徑 ， 而二叉線索中的各個路徑就代表路由表中存放的各個地址 。 ? 為了提高二叉線索的查找速度 ， 廣泛使用了各種壓縮技術(shù) 。 用 5 個前綴構(gòu)成的二叉線索 32 位的 IP 地址 唯一前綴 01000110 00000000 00000000 00000000 0100 01010110 00000000 00000000 00000000 0101 01100001 00000000 00000000 00000000 011 10110000 00000010 00000000 00000000 10110 10111011 00001010 00000000 00000000 10111 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 路由匯總 Summarization ? 路由匯總也被稱為路由聚合 (route aggregation)或超網(wǎng) (superting)，可以減少路由器必須維護的路由數(shù)，因為它是一種用 單個匯總地址代表一系列網(wǎng)絡號的 方法。 ? Summarization, also called route aggregation, allows routing protocols to advertise many works as one address. ? The purpose of this is to reduce the size of routing tables on routers to save memory, which also shortens the amount of time for IP to parse the routing table and find the path to a remote work. ~? ? ? Fix the part Variety part ~ ? ? ? 路由匯總的實現(xiàn) 使用路由匯總 ,可以減少接受匯總路由的路由器中的路由選擇條目 ,從而降低了占用的路由器內(nèi)存和路由選擇協(xié)議生成的網(wǎng)絡流量。 為支持路由匯總，必須滿足下述要求： IP地址的最左邊幾位必須相同 必須根據(jù) 32位的 IP地址和 前綴長度 來做出路由選擇決策 中必須包含 32位的 IP地址和前綴長度(子網(wǎng)掩碼 ) 路由匯總的計算 ? 路由選擇表中存儲了如下網(wǎng)絡： 要計算 路由器的匯總路由 ，需判斷這些地址最左邊的多少位相同的。 ? 計算匯總路由的步驟如下： 第一步：將地址轉(zhuǎn)換為二進制格式，并將它們對齊 第二步：找到所有地址中都相同的最后一位。 第三步：計算有多少位是相同的。 ? ? IP地址 22位相同，因此最佳的 匯總路由 為 ? 為 IP地址以 /22開頭的所有主機定義了一條路由。 ? 該路由器以后只通告路由 ，而不通告給它原有的 4個 LAN子網(wǎng) 練習 ： 假設下面有 4個路由 : 如果這四個進行路由匯聚 ,能覆蓋這四個路由的是 : 129:10000001 130:10000010 132:10000100 133:10000101 前 21位是相同的 ,即路由匯聚后的地址為 : CIDR的應用 實例 ：如果學校網(wǎng)絡中心獲得了，希望將它劃分為 8個等長的較小的地址塊，如何劃分？ 分析 ：借用 CIDR地址中的 12位主機號的前三位，來實現(xiàn)進一步劃分地址塊的目的。 劃分 CIDR地址塊的例子 CIDR的特點： 地址聚合，路由聚合 劃分 CIDR地址塊后的校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖 CIDR的特點： 地址聚合，路由聚合 主路由器為 IP地址以 /20開頭的所有主機定義了一條路由。 該路由器以后只通告路由 ，而不通告給它原有的 8個 LAN子網(wǎng) ? VLSM 是把一個 ip分成幾個連續(xù)的 ip子網(wǎng)段 ? CIDR 是把幾個 ip網(wǎng)絡地址合并成一個 ip網(wǎng)絡地址 在外網(wǎng)顯示 。 ? CIDR支持路由聚合，能夠?qū)⒙酚杀碇械脑S多 路由條目合并 為成更少的數(shù)目，因此可以限制路由器中路由表的增大，減少路由通告 地址浪費、地址緊缺問題 ：一般講，一個單位 IP地址獲取的最小單位是 C類地址（ 256個），有的單位擁有 IP地址卻沒有那么多的主機入網(wǎng)，造成 IP地址浪費 ； 有的則不夠用，形成 IP地址緊缺。 解決 IP地址緊缺的方法： ? （ 1）單位內(nèi) IP地址不夠用 ——使用代理 (Proxy)或網(wǎng)絡地址遷移（ NAT） 。 ? （ 2）通過撥號上網(wǎng)的主機 ——隨機 IP地址（由撥號訪問服務器提供）。 ? （ 3）利用子網(wǎng)掩碼地址（ Sub Mask Address） 解決 IP地址緊缺的方法 專用 IP地址與網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換 NAT技術(shù) ? IP地址資源具有告急的趨勢，一種解決方案是：利用專用網(wǎng)的地址分配方案（ RFC1918)。 原理：定義兩類 IP地址， ? （ 1） 全局 IP地址： 用于因特網(wǎng) ——公共主機 ； ? （ 2） 專用 IP地址： 僅用于組織的專用網(wǎng)內(nèi)部 ——本地主機 。 公共主機和本地主機可以共存于同一網(wǎng)絡和進行互訪；大多數(shù)路由器不轉(zhuǎn)發(fā)攜帶本地 IP地址的分組。本地主機必須經(jīng) 網(wǎng)絡地址遷移服務器（ NAT或代理服務器） 才能訪問因特網(wǎng)。 RFC1918定義的 專用 IP地址 類 地址范圍 總數(shù) A ～ 1 B ～ 16 C ～ 256 ? 企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的主機的 IP地址可以設置成專用 IP地址，進行企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡應用；并可通過 代理服務器 訪問因特網(wǎng)（如下圖所示）。這樣只需要申請少量的因特網(wǎng) IP地址，既解決了 IP地址不足的問題，又解決了網(wǎng)絡安全問題。 NAT技術(shù) ? 一般情況下，單位內(nèi)部的局域網(wǎng)都使用 INTERNET上的保留地址： ： ～ ： ～ ： ～ ? 在常規(guī)情況下，單位內(nèi)部的工作站在 直接利用路由對外訪問時 ，會因工作站使用的是互聯(lián)網(wǎng)上的保留地址，而被路由器過濾掉，從而導致無法訪問互聯(lián)網(wǎng)資源。解決這一問題的辦法是利用 路由操作系統(tǒng)提供的 NAT（ Network Address Translation）地址轉(zhuǎn)換功能 ，將內(nèi)部網(wǎng)的私有地址轉(zhuǎn)換成互聯(lián)網(wǎng)上的合法地址，使得不具有合法 IP地址的用戶可以通過 NAT訪問到外部 Inter。 路由器內(nèi)部設置 NAT ISP使用 NAT技術(shù)的結(jié)構(gòu) Network Address Translation NAT技術(shù) :把內(nèi)部私有網(wǎng)絡地址（ IP地址）翻譯成合法網(wǎng)絡 IP地址的技術(shù) 1. 路由器的接口將眾多的本地局域網(wǎng)主機映射為一定的 Inter地址范圍（ IP地址池）； 2. 當本地主機端口與 Inter上的主機連接時， IP地址池中的某個 IP地址被自動分配給該本地主機； 3. 連接中斷后動態(tài)分配的 IP地址將被釋放，釋放的 IP地址可被其他本地主機使用。 路由器內(nèi)部設置 NAT，便可以使得單位內(nèi)部的所有工作站訪問INTERNTE了 NAT的基本工作原理 D= S= NAT的基本工作原理 ? 當私有網(wǎng)主機和公共網(wǎng)主機通信的 IP包經(jīng)過 NAT網(wǎng)關時，將 IP包中的源 IP或目的 IP在私有 IP和 NAT的公共 IP之間進行轉(zhuǎn)換 。 ? NAPT技術(shù) 由于 NAT實現(xiàn)是私有 IP和 NAT的公共 IP之間的轉(zhuǎn)換，那么，私有網(wǎng)中同時與公共網(wǎng)進行通信的主機數(shù)量就受到 NAT的公共 IP地址數(shù)量的限制。為了克服這種限制， NAT被進一步擴展到在 進行 IP地址轉(zhuǎn)換的同時進行 Port的轉(zhuǎn)換 ，這就是網(wǎng)絡地址端口轉(zhuǎn)換 NAPT（ Network Address Port Translation）技術(shù)。 NAPT與 NAT的區(qū)別在于， NAPT不僅轉(zhuǎn)換 IP包中的 IP地址，還 對 IP包中 TCP和 UDP的 Port進行轉(zhuǎn)換 。這使得多臺私有網(wǎng)主機利用 1個 NAT公共 IP就可以同時和公共網(wǎng)進行通信。 ? 1. 了解 IP地址的作用 ? 2. 理解 IP地址的層次結(jié)構(gòu) ? 3. 掌握廣播地址和網(wǎng)絡地址 ? 4. 掌握子網(wǎng)劃分和子網(wǎng)掩碼 ? 5. 掌握在實踐中 – 規(guī)劃子網(wǎng) – 在局域網(wǎng)上劃分子網(wǎng) ? 6. 理解 VLSM和無類域間路由 CIDR技術(shù)原理 ? NAT技術(shù)原理