【正文】 0000 00001110 00101111 11111100 10000000 00001110 00101111 11111101 10000000 00001110 00101111 11111110 10000000 00001110 00101111 11111111 ? ? 所有地址 的 20 bit 前綴都是 一樣的 最小地址 最大地址 ? 一個 CIDR 地址塊可以表示很多地址 ， 這種地址的聚合常稱為 路由聚合 ， 它使得路由表中的一個項目可以表示很多個 （ 例如上千個 ） 原來傳統(tǒng)分類地址的路由 。 ? 在不需要指出地址塊的起始地址時 ， 也可將這樣的地址塊簡稱為 “ /20 地址塊 ” 。 無分類 的兩級編址 CIDR 地址塊 ? （ 因為 斜線后面的 20 是網(wǎng)絡(luò)前綴的比特數(shù) ， 所以主機號的比特數(shù)是 12） 。 CIDR 最主要的特點 ? 無分類的兩級編址的記法是： IP地址 ::= {網(wǎng)絡(luò)前綴 主機號 } (63) ? CIDR 還使用 “ 斜線記法 ” (slash notation)， 它又稱為 CIDR記法 ， 即在 IP地址后面加上一個斜線“ /‖， 然后寫上網(wǎng)絡(luò)前綴所占的比特數(shù) （ 這個數(shù)值對應(yīng)于三級編址中子網(wǎng)掩碼中比特 1 的個數(shù) ） 。 ? CIDR 使 用 各 種 長 度 的 “ 網(wǎng) 絡(luò) 前綴 ” (workprefix)來代替分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號 。 ? 整個 IPv4 的地址空間最終將全部耗盡 。 12 → 10000000 138 → 10001010 逐比特 AND 操作后： 10000000 → 128 128. 30. 128. 30. 逐比特 AND 操作 ? H1 的網(wǎng)絡(luò)地址 Ac 因此 H1 必須把分組傳送到路由器 R1 然后逐項查找路由表 0 目的網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 下一跳 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未給出默認路由器） H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R1 1 R2 子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 0 1 H3 子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 Ac Ac 路由器 R1 收到分組后就用路由表中第 1 個項目的 子網(wǎng)掩碼和 逐比特 AND 操作 0 目的網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 下一跳 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未給出默認路由器） H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R1 1 R2 子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 0 1 H3 子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 AND = 不匹配 ! （因為 與路由表中的 不一致） R1 收到的分組的目的 IP 地址： 不一致 Ac Ac 路由器 R1 再用路由表中第 2 個項目的 子網(wǎng)掩碼和 逐比特 AND 操作 0 目的網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 下一跳 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未給出默認路由器） H1 子網(wǎng) 1： 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 R1 1 R2 子網(wǎng) 2：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 H2 0 1 H3 子網(wǎng) 3：網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 AND = 匹配 ! 這表明子網(wǎng) 2 就是收到的分組所要尋找的目的網(wǎng)絡(luò) R1 收到的分組的目的 IP 地址： 一致 ! 劃分子網(wǎng)在一定程度上緩解了因特網(wǎng)在發(fā)展中遇 到的困難 。 H1 僅僅知道 H2 的 IP 地址是 因此 H1 首先檢查主機 是否連接在本網(wǎng)絡(luò)上 如果是，則直接交付； 否則，就送交路由器 R1，并逐項查找路由表。 ? 使用 子網(wǎng)掩碼 (sub mask)可以找出 IP 地址中的子網(wǎng)部分 。劃分子網(wǎng)只是將 IP 地址的 本地部分 進行再劃分 ， 而 不改變 IP 地址的因特網(wǎng)部分 。 劃分子網(wǎng)的基本思路（續(xù)） Ac 所有到網(wǎng)絡(luò) 到達此路由器 我的網(wǎng)絡(luò)地址 是 R1 R3 R2 網(wǎng)絡(luò) 一個未劃分子網(wǎng)的 B 類網(wǎng)絡(luò) 劃分為三個子網(wǎng)后對外仍是一個網(wǎng)絡(luò) … … … 子網(wǎng) 子網(wǎng) 子網(wǎng) 所有到達網(wǎng)絡(luò) 的分組均到達 此路由器 網(wǎng)絡(luò) R1 R3 R2 ? 當沒有劃分子網(wǎng)時 ， IP 地址是兩級結(jié)構(gòu) ，地址的網(wǎng)絡(luò)號字段也就是 IP 地址的 “ 因特網(wǎng)部分 ” ， 而主機號字段是 IP 地址的“ 本地部分 ” 。 ? 然后 此路由器 在收到 IP 數(shù)據(jù)報后 ， 再按目的網(wǎng)絡(luò)號 id 和子網(wǎng)號 subid 找到目的子網(wǎng) 。 ? 從主機號 借用 若干個比特作為 子網(wǎng)號 subid， 而主機號 hostid 也就相應(yīng)減少了若干個比特 。 三級的 IP 地址 ? 劃分子網(wǎng)純屬一個 單位內(nèi)部的事情 。 ? 這種做法叫作 劃分子網(wǎng) (subting) 。 ? 兩級的 IP 地址不夠靈活 。 ? IP 地址空間的利用率有時很低 ?，F(xiàn)在常不指明 IP 地址。 互聯(lián)網(wǎng)中的 IP 地址 B . R1 . R3 R2 . LAN3 N3 N2 . . . N1 LAN2 LAN1 互聯(lián)網(wǎng) 兩個路由器直接相連的接口處，可指明也可不指明 IP 地址。 圖中的網(wǎng)絡(luò)號就是 IP 地址中的 id 互聯(lián)網(wǎng)中的 IP 地址 B . R1 . R3 R2 . LAN3 N3 N2 . . . N1 LAN2 LAN1 互聯(lián)網(wǎng) 路由器總是具有兩個或兩個以上的 IP 地址。 (4) 所有分配到網(wǎng)絡(luò)號 id 的網(wǎng)絡(luò) ， 不論是范圍很小的局域網(wǎng) ， 還是覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng) ， 都是平等的 。 ? 由于一個路由器至少應(yīng)當連接到兩個網(wǎng)絡(luò) （ 這樣它才能將 IP 數(shù)據(jù)報從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò) ） ， 因此一個路由器至少應(yīng)當有兩個不同的 IP 地址 。 ? 當一個主機同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上時 ， 該主機就必須同時具有兩個相應(yīng)的 IP 地址 ， 其網(wǎng)絡(luò)號 id 必須是不同的 。 ? 第二 ， 路由器僅根據(jù)目的主機所連接的網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)分組 （ 而不考慮目的主機號 ） ， 這樣就可以使路由表中的項目數(shù)大幅度減少 ， 從而減小了路由表所占的存儲空間 。 分兩個等級的好處是： ? 第一 ， IP 地址管理機構(gòu)在分配 IP 地址時只分配網(wǎng)絡(luò)號 ， 而剩下的主機號則由得到該網(wǎng)絡(luò)號的單位自行分配 。 ? 按照整數(shù)字節(jié)劃分 id 字段和 hostid 字段 ， 就可以使路由器在收到一個分組時能夠更快地將地址中的網(wǎng)絡(luò)號提取出來 。 ? 兩級的 IP 地址可以記為： IP 地址 ::= { 網(wǎng)絡(luò)號 主機號 } (61) ::= 代表“ 定義為 ” id 24 bit hostid 24 bit id 16 bit id 8 bit IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號字段和主機號字段 0 A 類地址 hostid 16 bit B 類地址 C 類地址 0 1 1 hostid 8 bit D 類地址 1 1 1 0 多 播 地 址 E 類地址 保 留 為 今 后 使 用 1 1 1 1 0 0 1 路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組的步驟 ? 先按所要找的 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號 id 把目的網(wǎng)絡(luò)找到 。1993 年提出后很快就得到推廣應(yīng)用 。 ? 子網(wǎng)的劃分 ：對最基本的編址方法的改進 ，其標準 [RFC 950]在 1985 年通過 。 ? IP 地址現(xiàn)在由因特網(wǎng)名字與號碼指派公司ICANN 進行分配 。 啊是 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標志 生 存 時 間 協(xié) 議 標 識 服 務(wù) 類 型 總 長 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長 度 可 變） 比特 首部長度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級 數(shù) 據(jù) 部 分 比特 固 定 部 分 可變 部分 源地址和目的地址都各占 4 字節(jié) IP 地址 一、 IP 地址及其表示方法 二、子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼 三、 CIDR（無類別域間路由） 四、 VPN（虛擬專用網(wǎng)） 五、 NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換） 一、 IP 地址及其表示方法 ? 把整個因特網(wǎng)看成為一個單一的 、 抽象的網(wǎng)絡(luò) 。 啊是 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標志 生 存 時 間 協(xié) 議 標 識 服 務(wù) 類 型 總 長 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長 度 可 變） 比特 首部長度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級 數(shù) 據(jù) 部 分 比特 固 定 部 分 可變 部分 協(xié)議 (8 bit)字段指出此數(shù)據(jù)報攜帶的數(shù)據(jù)使用何種協(xié)議 以便目的主機的 IP 層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個處理過程 啊是 運輸層 網(wǎng)絡(luò)層 首部 TCP UDP ICMP IGMP OSPF 數(shù) 據(jù) 部 分 IP 數(shù)據(jù)報 協(xié)議字段指出應(yīng)將數(shù)據(jù) 部分交給哪一個進程 啊是 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標志 生 存 時 間 協(xié) 議 標 識 服 務(wù) 類 型 總 長 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長 度 可 變） 比特 首部長度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級 數(shù) 據(jù) 部 分 比特 固 定 部 分 可變 部分 首部檢驗和 (16 bit)字段只檢驗數(shù)據(jù)報的首部 不包括數(shù)據(jù)部分。 片偏移以 8 個字節(jié)為偏移單位。 啊是 首 部 0 4 8 16 19 24 31 版 本 標志 生 存 時 間 協(xié) 議 標 識 服 務(wù) 類 型 總 長 度 片 偏 移 填 充 首 部 檢 驗 和 源 地 址 目 的 地 址 可 選 字 段 （長 度 可 變） 比特 首部長度 0 1 2 3 4 5 6 7 D T R C 未用 優(yōu) 先 級 數(shù) 據(jù) 部 分 比