初学（重点）

Posted 2021-01-28 0405mxh

1.1【划分子网】

从两级IP地址到三级IP地址

第一：IP地址空间的利用率有时很低。

第二：给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。

第三：两级IP地址不够灵活。

为了解决上述问题，增加一个“子网号字段”，使两级IP地址变成三级IP地址，这种做法叫做划分子网，或子网寻址或子网路由选择。

划分子网的基本思路如下：

1、一个拥有许多物理网络的单位，可将所属的物理网络划分为若干个子网。划分子网纯属于一个单位内部的事情。本单位以外的网络看不见这个网络是由多少个子网组成，因为这个单位对外任然表现为一个网络。

2、划分子网的方法是从网络的主机号借用若干位作为子网号，当然主机号也就相应减少了同样的位数。于是两级IP地址在本单位内部就变成为三级IP地址：网络号、子网号和主机号。

　　表示为： IP地址::={<网络号>，<子网号>，<主机号>}

3、凡是从其它网络发送给本单位某台主机的IP数据报，任然是根据IP数据报的目的网络号找到连接在本单位网络上的路由器。但此路由器在收到IP数据报后，再按目的网络号和子网号找到目的子网，把IP数据报交付目的主机。

注意：划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分，而不改变IP地址原来的网络号。

【子网掩码】

从IP数据报的首部无法看出源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网的划分。——使用子网掩码（可以找出IP地址中的子网部分）

　　好处：不管网络有没有划分子网，只要把子网掩码和IP地址进行逐位相“与”运算(AND),就立即得出网络地址来。

如果一个网络不划分子网，那么该网络的子网掩码就使用默认子网掩码。默认子网掩码中的1的位置和IP地址的网络号字段net-id正好相对应。

A类地址的默认子网掩码是：255.0.0.0，或者oxFF000000。

B类地址的默认子网掩码是：255.255.0.0，或者oxFFFF0000。

C类地址的默认子网掩码是：255.255.255.0，或者oxFFFFFF00。

子网掩码是一个网络或者一个子网的重要属性。

路由器在和相邻的路由器交换路由信息时，必须把自己所在网络（或子网）的子网掩码告诉相邻路由器。

在路由器的路由表中的每一个项目，除了要给出目的网络地址外，还必须同时给出该网络的子网掩码。

若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码。

若使用较少位数的子网号，则每一个子网上可连接的主机数就较多，反之。

结论：划分子网增加了灵活性，但却减少了能够连接在网络上的主机总数。

例题：已知IP地址是141.14.72.24，子网掩码是255.255.192.0。网络地址：11111111 11111111 11000000 000000 AND 141.14. 01001000.24=141.14.64.0

注意：同样的IP地址和不同的子网掩码可以得出相同的网络地址。但是，不同的掩码的效果是不同的。

1.2【使用子网时分组的转发】

路由转发分组的算法（路由器必须包含三项内容：目的网络地址、子网掩码、下一跳地址）：

1、从收到的数据报首部提取母的IP地址D

2、先判断是否为直接交付。对路由器直接相连的网络逐个进行检查：用各网络的子网掩码和D逐位相与（AND操作）,看结果是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则把分组直接交付（否则间接交付，执行3）。

3、若路由表中有目的地址为D的特定主句路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器。

4、若路由表中的每一行（目的网络地址，子网掩码，下一跳地址），用其中的子网掩码和D逐位相“与”（AND）,其结果为N。若N与该行的目的网路地址匹配，则把数据报传送给该行指明的下一跳路由器。否则执行5

5、若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器，否则报告转发分组出错。