【正文】 特率、奇偶校驗等，很不方便。假設(shè)我們想給一個打印服務(wù)器設(shè)置IP地址PIP，并且我們知道其硬件地址Phard，在工作站A上創(chuàng)建一個靜態(tài)ARP表項把PIP映射到Phard，這樣，雖然打印服務(wù)器不知道自己的IP地址，但是所有指向PIP的數(shù)據(jù)就將被送到Phard。我們現(xiàn)在就可以telnet到PIP并配置其IP地址了，然后再刪除該靜態(tài)ARP表項。　有時會在一個子網(wǎng)里配置打印服務(wù)器，而在另一個子網(wǎng)里使用它，方法與上面類似。假設(shè)其IP地址為PIP，我們分配一個本網(wǎng)的臨時IP地址TIP給它，在工作站A上創(chuàng)建臨時ARP表項把TIP映射到Phard，然后telnet到TIP，給打印服務(wù)器配以IP地址PIP。接下來就可以把它放到另一個子網(wǎng)里使用了，別忘了刪除靜態(tài)ARP表項。　代理ARP可以通過使用代理ARP來避免在每臺主機(jī)上配置路由表，在使用子網(wǎng)時這特別有用，但注意，不是所有的主機(jī)都能理解子網(wǎng)的?；镜乃枷胧羌词箤τ诓辉诒咀泳W(wǎng)的主機(jī)也發(fā)送ARP請求，ARP代理服務(wù)器（通常是網(wǎng)關(guān)）回應(yīng)以網(wǎng)關(guān)的硬件地址，見下圖，注意與上面的圖比較一下。代理ARP簡化了主機(jī)的管理，但是增加了網(wǎng)絡(luò)的通信量(不是很明顯)，并且可能需要較大的ARP緩存，每個不在本網(wǎng)的IP地址都被創(chuàng)建一個表項，都映射到網(wǎng)關(guān)的硬件地址。在使用代理ARP的主機(jī)看來，世界就象一個大的沒有Cisco思科路由器物理網(wǎng)絡(luò)。三、IP地址在可路由的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中，協(xié)議地址必須含有兩部分信息：網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。存貯這種信息最明顯的方法是用兩個分離的域，這樣我們必須考慮到兩個域的最大長度，有些協(xié)議(如IPX)就是這樣的，它在小型和中型的網(wǎng)絡(luò)里可以工作的很好。另一種方案是減少主機(jī)地址域的長度，如24位網(wǎng)絡(luò)地址、8位主機(jī)地址，這樣就有了較多的網(wǎng)段，但每個網(wǎng)段內(nèi)的主機(jī)數(shù)目很少。這樣一來，對于多于256個主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，就必須分配多個網(wǎng)段，其問題是很多的網(wǎng)絡(luò)給Cisco思科路由器造成了難以忍受的負(fù)擔(dān)。IP把網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址一起包裝在一個32位的域里，有時主機(jī)地址部分很短，有時很長，這樣可以有效利用地址空間，減少IP地址的長度，并且網(wǎng)絡(luò)數(shù)目不算多。有兩種將主機(jī)地址分離出來的方法：基于類的地址和無類別的地址。主機(jī)和網(wǎng)關(guān)主機(jī)和網(wǎng)關(guān)的區(qū)別常產(chǎn)生混淆，這是由于主機(jī)意義的轉(zhuǎn)變。在RFC中(1122/3和1009)中定義為：主機(jī)是連接到一個或多個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，它可以向任何一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和從其接收數(shù)據(jù)，但它從不把數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)傳向另一個。網(wǎng)關(guān)是連接到多于一個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，它選擇性的把數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到其它網(wǎng)絡(luò)。換句話說，過去主機(jī)和網(wǎng)關(guān)的概念被人工地區(qū)分開來，那時計算機(jī)沒有足夠的能力同時用作主機(jī)和網(wǎng)關(guān)。主機(jī)是用戶工作的計算機(jī)，或是文件服務(wù)器等?，F(xiàn)代的計算機(jī)的能力足以同時擔(dān)當(dāng)這兩種角色，因此，現(xiàn)代的主機(jī)定義應(yīng)該如此：主機(jī)是連接到一個或多個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，它可以向任何一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和從其接收數(shù)據(jù)。它也可以作為網(wǎng)關(guān)，但這不是其唯一的目的。Cisco思科路由器是專用的網(wǎng)關(guān)，其硬件經(jīng)過特殊的設(shè)計使其能以極小的延遲轉(zhuǎn)發(fā)大量的數(shù)據(jù)。然而，網(wǎng)關(guān)也可以是有多個網(wǎng)卡的標(biāo)準(zhǔn)的計算機(jī)，其操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層有能力轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。由于專用的路由硬件較便宜，計算機(jī)用作網(wǎng)關(guān)已經(jīng)很少見了，在只有一個撥號連接的小站點里，還可能使用計算機(jī)作為非專用的網(wǎng)關(guān)?；陬惖牡刂纷畛踉O(shè)計IP時，地址根據(jù)第一個字節(jié)被分成幾類：0:保留1126:A類(網(wǎng)絡(luò)地址:1字節(jié)，主機(jī)地址:3字節(jié))127:保留128191:B類(網(wǎng)絡(luò)地址:2字節(jié)，主機(jī)地址:2字節(jié))192223:C類(網(wǎng)絡(luò)地址:3字節(jié)，主機(jī)地址:1字節(jié))224255:保留子網(wǎng)劃分雖然基于類的地址系統(tǒng)對因特網(wǎng)服務(wù)提供商來說工作得很好，但它不能在一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部做任何路由，其目的是使用第二層(橋接/交換)來導(dǎo)引網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。在大型的A類網(wǎng)絡(luò)中，這就成了個特殊的問題，因為在大型網(wǎng)絡(luò)中僅使用橋接/交換使其非常難以管理。在邏輯上其解決辦法是把大網(wǎng)絡(luò)分割成若干小的網(wǎng)絡(luò)，但在基于類的地址系統(tǒng)中這是不可能的。為了解決這個問題，出現(xiàn)了一個新的域：子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼指出地址中哪些部分是網(wǎng)絡(luò)地址，哪些是主機(jī)地址。在子網(wǎng)掩碼中，二進(jìn)制1表示網(wǎng)絡(luò)地址位，二進(jìn)制0表示主機(jī)地址位。傳統(tǒng)的各類地址的子網(wǎng)掩碼為：A類：B類：C類：如果想把一個B類網(wǎng)絡(luò)的地址用作C類大小的地址。用較長的子網(wǎng)掩碼把一個網(wǎng)絡(luò)分成多個網(wǎng)絡(luò)就叫做劃分子網(wǎng)。要注意的是，一些舊軟件不支持子網(wǎng)，因為它們不理解子網(wǎng)掩碼。例如UNIX的routed路由守護(hù)進(jìn)程通常使用的路由協(xié)議是版本1的RIP，它是在子網(wǎng)掩碼出現(xiàn)前設(shè)計的。上面只介紹了三種子網(wǎng)掩碼：、它們是字節(jié)對齊的子網(wǎng)掩碼。但是也可以在字節(jié)中間對其進(jìn)行劃分，這里不進(jìn)行詳細(xì)講解，請參照相關(guān)的TCP/IP書籍。子網(wǎng)使我們可以擁有新的規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，包括很小的用于點到點連接的網(wǎng)絡(luò)（，30位的網(wǎng)絡(luò)地址，2位的主機(jī)地址：兩個主機(jī)的子網(wǎng)），或中型網(wǎng)絡(luò)（，20位網(wǎng)絡(luò)地址，12位主機(jī)地址：4094個主機(jī)的子網(wǎng)）。注意DNS被設(shè)計為只允許字節(jié)對齊的IP網(wǎng)絡(luò)()。超網(wǎng)(supernetting)超網(wǎng)是與子網(wǎng)類似的概念I(lǐng)P地址根據(jù)子網(wǎng)掩碼被分為獨立的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。但是，與子網(wǎng)把大網(wǎng)絡(luò)分成若干小網(wǎng)絡(luò)相反，它是把一些小網(wǎng)絡(luò)組合成一個大網(wǎng)絡(luò)超網(wǎng)。假設(shè)現(xiàn)在有16個C類網(wǎng)絡(luò)。但是，并不是任意的地址組都可以這樣做。不過這其實沒關(guān)系，只要策略得當(dāng)，總能找到合適的一組地址的?？勺冮L子網(wǎng)掩碼(VLSM)如果你想把你的網(wǎng)絡(luò)分成多個不同大小的子網(wǎng)，可以使用可變長子網(wǎng)掩碼，每個子網(wǎng)可以使用不同長度的子網(wǎng)掩碼。例如：如果你按部門劃分網(wǎng)絡(luò)，(多數(shù)部門)，(較大的部門)。無類別地址(CIDR)因特網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)量增長超出了原先的設(shè)想，雖然還遠(yuǎn)沒達(dá)到232，但地址已經(jīng)出現(xiàn)匱乏。1993年發(fā)表的RFC1519無類別域間路由CIDR(ClasslessInterDomainRouting)是一個嘗試解決此問題的方法。CIDR試圖延長IPv4的壽命，與128位地址的IPv6不同，它并不能最終解決地址空間的耗盡，但I(xiàn)Pv6的實現(xiàn)是個龐大的任務(wù)，因特網(wǎng)目前還沒有做好準(zhǔn)備。CIDR給了我們緩沖的準(zhǔn)備時間。基于類的地址系統(tǒng)工作的不錯，它在有效的地址使用和少量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目間做出了較好的折衷。但是隨著因特網(wǎng)意想不到的成長出現(xiàn)了兩個主要的問題：已分配的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目的增長使路由表大得難以管理，相當(dāng)程度上降低了Cisco思科路由器的處理速度。僵化的地址分配方案使很多地址被浪費，尤其是B類地址十分匱乏。為了解決第二個問題，可以分配多個較小的網(wǎng)絡(luò)，例如，用多個C類網(wǎng)絡(luò)而不是一個B類網(wǎng)絡(luò)。雖然這樣能夠很有效地分配地址，但是更加劇了路由表的膨脹（第一個問題）。在CIDR中，地址根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪矸峙?。連續(xù)的一組網(wǎng)絡(luò)地址可以被分配給一個服務(wù)提供商，使整組地址作為一個網(wǎng)絡(luò)地址（很可能使用超網(wǎng)技術(shù)）。例如：一個服務(wù)提供商被分配以256個C類地址，服務(wù)提供商給每個用戶分配一個C類地址。這種方法明顯減少了路由表的增長，CIDRRFC的作者估計，如果90%的服務(wù)提供商使用了CIDR，路由表將以每3年54%的速度增長，而如果沒有使用CIDR，則增長速度為776%。如果可以重新組織現(xiàn)有的地址，則因特網(wǎng)骨干上的Cisco思科路由器廣播的路由數(shù)量將大大減少。但這實際是不可行的，因為將帶來巨大的管理負(fù)擔(dān)。四、路由路由表如果一個主機(jī)有多個網(wǎng)絡(luò)接口，當(dāng)向一個特定的IP地址發(fā)送分組時，它怎樣決定使用哪個接口呢？答案就在路由表中。來看下面的例子：　目的子網(wǎng)掩碼網(wǎng)關(guān)標(biāo)志接口Ueth0Ueth1()的數(shù)據(jù)通過接口eth0()發(fā)送，()發(fā)送。標(biāo)志U表示該路由狀態(tài)為“up”（即激活狀態(tài)）。對于直接連接的網(wǎng)絡(luò)，一些軟件并不象上例中一樣給出接口的IP地址，而只列出接口。此例只涉及了直接連接的主機(jī)，那么目的主機(jī)在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)中如何呢？，那么你可以在路由表中增加這樣一項：　目的掩碼網(wǎng)關(guān)標(biāo)志接口UGeth0。標(biāo)志G(gateway)表示此項把分組導(dǎo)向外部網(wǎng)關(guān)。類似的，也可以定義通過網(wǎng)關(guān)到達(dá)特定主機(jī)的路由，增加標(biāo)志H(host)：　目的掩碼網(wǎng)關(guān)標(biāo)志接口UGHeth0下面是路由表的基礎(chǔ)，除了特殊表項之外：　目的掩碼網(wǎng)關(guān)標(biāo)志接口UHlo0defaultUGeth1第一項是loopback接口，用于主機(jī)給自己發(fā)送數(shù)據(jù)，通常用于測試和運行于IP之上但需要本地通信的應(yīng)用。(接口lo0是IP協(xié)議棧內(nèi)部的“假”網(wǎng)卡)。第二項十分有意思，為了防止在主機(jī)上定義到因特網(wǎng)上每一個可能到達(dá)網(wǎng)絡(luò)的路由，可以定義一個缺省路由，如果在路由表中沒有與目的地址相匹配的項，該分組就被送到缺省網(wǎng)關(guān)。多數(shù)主機(jī)簡單地通過一個網(wǎng)卡連接到網(wǎng)絡(luò)，因此只有通過一個Cisco思科路由器到其它網(wǎng)絡(luò)，這樣在路由表中只有三項：loopback項、本地子網(wǎng)項和缺省項（指向Cisco思科路由器）。重疊路由假設(shè)在路由表中有下列重疊項：　目的掩碼網(wǎng)關(guān)標(biāo)志接口UGHeth0UGeth0UGeth1defaultUGeth1，會選擇哪條路由呢？在這種情況下，會選擇第一條路由。原則是選擇具有最長(最精確)的子網(wǎng)掩碼。類似的。注意：這條原則只適用于間接路由(通過網(wǎng)關(guān))。把兩個接口定義在同一子網(wǎng)在很多軟件實現(xiàn)上是非法的。例如下面的設(shè)置通常是非法的（不過有些軟件將嘗試在兩個接口進(jìn)行負(fù)載平衡）：　接口IP地址子網(wǎng)掩碼eth0eth1對于重疊路由的策略是十分有用的，、而不需要作為路由軟件的一個特殊情況來實現(xiàn)。回頭來看看CIDR，仍使用上面的例子：一個服務(wù)提供商被賦予256個C類網(wǎng)絡(luò)。該服務(wù)提供商外部的路由表只以一個表項就了解了所有這些路由：。假設(shè)一個用戶移到了另一個服務(wù)提供商，現(xiàn)在他是否必須從新的服務(wù)提供商處取得新的網(wǎng)絡(luò)地址呢？如果是，意味著他必須重新配置每臺主機(jī)的IP地址，改變DNS設(shè)置，等等。幸運的是，解決辦法很簡單，()，()，因為新路由的子網(wǎng)掩碼較長，它將覆蓋原來的路由。靜態(tài)路由回頭看看我們已建立的路由表，已有了六個表項：目的掩碼網(wǎng)關(guān)標(biāo)志接口UHlo0Ueth0Ueth1defaultUGeth1UGeth0UGHeth0該網(wǎng)絡(luò)圖示如下：　這些表項分別是怎么得到的呢？第一個是當(dāng)路由表初始化時由路由軟件加入的，第二、三個是當(dāng)網(wǎng)卡綁定IP地址時自動創(chuàng)建的，其余三個必須手動加入，在UNIX系統(tǒng)中，這是通過命令route來做的，可以由用戶手工執(zhí)行，也可以通過rc腳本在啟動時執(zhí)行。上述方法涉及的是靜態(tài)路由，通常在啟動時創(chuàng)建，并且沒有手工干預(yù)的話將不再改變。路由協(xié)議主機(jī)和網(wǎng)關(guān)都可以使用稱作動態(tài)路由的技術(shù)，這使路由表可以動態(tài)改變。動態(tài)路由需要路由協(xié)議來增加和刪除路由表項，路由表還是和靜態(tài)路由一樣地工作，只是其增添和刪除是自動的。有兩種路由協(xié)議：內(nèi)部的和外部的。內(nèi)部協(xié)議在自制系統(tǒng)(AS)內(nèi)部路由，而外部協(xié)議則在自制系統(tǒng)間路由。自制系統(tǒng)通常在統(tǒng)一的控制管理之下，例如大的公司或大學(xué)。小的站點常常是其因特網(wǎng)服務(wù)提供商自制系統(tǒng)的一部分。這里只討論內(nèi)部協(xié)議，很少有人涉及到甚至聽說外部協(xié)議。最常見的外部協(xié)議是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(ExternalGatewayProtocol)和邊緣網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP(BorderGatewayProtocol)，BGP是較新的協(xié)議，在逐漸地取代EGP。ICMP重定向ICMP通常不被看作路由協(xié)議，但是ICMP重定向卻與路由協(xié)議的工作方式很類似，所以將在這里討論一下。假設(shè)現(xiàn)在有上面所給的六個表項的路由表，看看路由表，除了缺省路由外，這并不能匹配任何路由。(trip1)，但是，因此，它把分組轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)腃isco思科路由器(trip2)。(trip3)。如下圖：　因為Cisco思科路由器把分組從同一接口發(fā)回了分組，所以它知道有更好的路由，Cisco思科路由器可以通過ICMP重定向指示主機(jī)使用新的路由。，它通常只發(fā)送特定的主機(jī)的ICMP重定向（）。主機(jī)將在路由表中創(chuàng)建一個新的表項：　目的掩碼網(wǎng)關(guān)標(biāo)志接口UGHDeth1注意標(biāo)志D，對所有由ICMP重定向創(chuàng)建的路由設(shè)置此標(biāo)志。將來此類分組將通過新路由發(fā)送(trip3)。RIPRIP是一種簡單的內(nèi)部路由協(xié)議，已經(jīng)存在很久，被廣泛地實現(xiàn)（UNIX的routed就使用RIP）。它使用距離向量算法，所以其路由選擇只是基于兩點間的“跳(hop)”數(shù)，穿過一個Cisco思科路由器認(rèn)為是一跳。主機(jī)和網(wǎng)關(guān)都可以運行RIP，但是主機(jī)只是接收信息，而并不發(fā)送。路由信息可以從指定網(wǎng)關(guān)請求，但通常是每隔30秒廣播一次以保持正確性。RIP使用UDP通過端口520在主機(jī)和網(wǎng)關(guān)間通信。網(wǎng)關(guān)間傳送的信息用于建立路由表，由RIP選定的路由總是具有距離目的跳數(shù)最少的。RIP版本1在簡單、較小的網(wǎng)絡(luò)中工作得不錯，但是在較大的網(wǎng)絡(luò)中，就出現(xiàn)一些問題，有些問題在RIP版本2中已糾正，但有些是由于其設(shè)計產(chǎn)生的限制。在下面的討論中，適用于兩種版本時簡單稱為RIP，RIPv1和RIPv2則指特定的版本。RIP并沒有任何鏈接質(zhì)量的概念，所有的鏈路都被認(rèn)為是相同的，低速的串行鏈路被認(rèn)為與高速的光纖鏈路是同樣的。RIP以最小的跳數(shù)來選擇路由，因此當(dāng)在下面兩個路由中選擇時：100Mbps的光纖鏈路，Cisco思科路由器，然后是10Mbps的以太網(wǎng)9600bps的串行鏈路RIP將選擇后者。RIP也沒有鏈路流量等級的概念。例如對于兩條以太網(wǎng)鏈路，其中一個很繁忙，另一個根本沒有數(shù)據(jù)流，RIP可能會選擇繁忙的那條鏈路。RIP中的最大hop數(shù)是15，大于15則認(rèn)為不可到達(dá)。因此在很大的自制系統(tǒng)中，hop數(shù)很可能超過15，使用RIP是很不現(xiàn)實的。RIPv1不支持子網(wǎng)，交換的信息中不含子網(wǎng)掩碼，對給定路由確定子網(wǎng)掩碼的方法各不相同，RIPv2則彌補了此缺點。RIP每隔30秒才進(jìn)行信息更新，因此在大網(wǎng)中斷鏈信息可能要花些時間才能傳播開來，路由信息的穩(wěn)定時間可能更長，并且在這段時間內(nèi)可能產(chǎn)生路由環(huán)路。對此有一些解決辦法，但這里不進(jìn)行討論?？梢钥闯?，RIP是一個簡單的路由協(xié)議，有一些限制，尤其在版本1中。不過，它常常是某些操作系統(tǒng)的唯一選擇