IP地址进阶

Posted 2020-11-28 lhy55

1.分子网

为了解决相对比较简单的两层结构IP地址带来的问题，RFC917和RFC950提出了一个叫做分子网的（subnetting）的解决方案。
RFC950中规范的分子网方法能使A、B、C类IP地址再细分为更小的网络号。一个被子网化的IP地址包括三部分：
Ÿ 网络号
Ÿ 子网号
Ÿ 主机号
具体做法是把主机部分一分为二，用一部分用于识别子网，一部分用于标识主机，所以分子网的能力依赖于被子网化的IP地址类型。即A类的大于B类，B类的大于C类。如：一个C类地址

2.子网掩码和ip地址

由于分子网的需要，导致了我们常说的子网掩码在这里出现。使用子网掩码目的是，告诉网络中的端系统（可能使路由器和其他主机）IP地址的多少位用于识别网络和子网。子网掩码中用于标识网络号的位置为1，主机位置为0。
子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分，如图1。
各个不同的地址类有其各自的默认子网掩码，A类为255.0.0.0。B类为255.255.0.0.。C类为255.255.255.0。
子网掩码的二进制形式与IP地址的二进制形式相与后的结果即是其IP地址的网络的地址。由二进制与运算的性质我们很容易得到象11111111 11111111 11111111 11000000（255.255.255.192）这样的掩码在子网里能产生多少个可能的主机。因为有6位为0的主机位所以子网可能的主机共有2的6次方减2个，减2是因为，当主机位全0时保留为识别子网自身（即11111111 11111111 11111111 11000000时），当主机位位全1时用于在子网内的广播（即11111111 11111111 11111111 11111111时），

3.可变长子网掩码（VLSM）

可变长子网掩码（VLSM）的提出是为了能够使用多个子网掩码分子网，这样当更改子网的大小时就不必改变整个网络的子网掩码了，原先单纯的分子网，当用户选择了一个子网掩码后，就意味着整个网络中每个子网内的的主机数已经确定。
可变长子网掩码（VLSM）即提供一个允许使用不同大小的子网的掩码的方法。对于扩展网络前缀的大小能用斜杠（/）后跟一个网络或子网位数的值表示。如192.125.61.8/24即表示有24为网络位，即二进制的前24位11000000.0111101.00111101表示网络，后8位00001000表示主机。

4.无类域间路由（CIDR）

CIDR用于解决原先分类地址策略的低效性，以便使路由器更有效的汇聚不同网络地址成单一的路由表项。
主要通过以下几个特性来完成：
Ÿ 消除地址分类
Ÿ强化的路由汇聚 即使路由表中的一个表项能够表示许多网络地址空间。
Ÿ超网化 即把一块连续的C类地址空间模拟成一个单一的更大的地址空间。
其中：
Ÿ 消除地址分类 使用网络前缀代替IP地址中类的划分，且前缀可以是长度，从而可以根据网络大小分配网络地址空间，而不是在预定义的网络地址空间中作裁减。每一个CIDR网络地址和一个相关的掩码一起广播，这个掩码用于识别网络前缀的长度。如以前的一个C类地址192.168.125.61.8，其网络号是192.168.61，主机号是8。但使用了CIDR后，8位边界的结构限制不在存在，可以变网络位为任意的位数，例如当网络号为20位时网络号为：11000000.01111101.0011，其主机号为:1101.00001000.所以从数学上说这个IP地址可标识的网络数有2的20次幂个。