通信工程師交換技術(shù)考試培訓(xùn)CIDR地址塊

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1)CIDR將網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的IP地址組成“CIDR地址塊”。一個(gè)CIDR地址塊是由地址塊的起始地址（即地址塊中地址數(shù)值最小的一個(gè)）和地址塊中的地址數(shù)來(lái)定義的。 CIDR地址塊也可用斜線(xiàn)記法來(lái)表示。例如，128. 14. 32.0/20表示的地址塊共有212個(gè)地址 (因?yàn)樾本€(xiàn)后面的20是網(wǎng)絡(luò)前綴的比特?cái)?shù)，所以主機(jī)號(hào)的比特?cái)?shù)是12,因而地址數(shù)就是 212),而該地址塊的起始地址是128.14. 32.0。在不需要指出地址塊的起始地址時(shí)，也可將 這樣的地址塊簡(jiǎn)稱(chēng)為“/20地址塊”。上面的地址塊的最小地址和最大地址是：
最小地址 128.14. 32.010000000 00001110 00100000 00000000
最大地址 128.14.47.255 10000000 00001110 00101111 11111111
當(dāng)然，這兩個(gè)全0和全1的主機(jī)號(hào)地址一般并不使用。通常只使用在這兩個(gè)地址之間的地址。
當(dāng)我們見(jiàn)到斜線(xiàn)記法表示的地址時(shí)，一定要根據(jù)上下文弄淸它是指一個(gè)單個(gè)的IP地址還是指一個(gè)地址塊。
由于一個(gè)CIDR地址塊可以表示很多地址，所以在路由表中就利用CIDR地址塊來(lái)查找目的網(wǎng)絡(luò)。這種地址的聚合常稱(chēng)為路由聚合（route aggregation),它使得路由表中的一個(gè)項(xiàng) 目可以表示很多個(gè)（例如上千個(gè)）原來(lái)傳統(tǒng)分類(lèi)地址的路由。如果沒(méi)有采用CIDR,則在 1994和1995年，互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)路由表就會(huì)超過(guò)7萬(wàn)個(gè)項(xiàng)目，而使用了 CIDR后，在1996年 一個(gè)路由表的項(xiàng)目數(shù)才只有3萬(wàn)多個(gè)。路由聚合有利于減少路由器之間的路由選擇信息的交 換，從而提高了整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的性能。
為了從32bk的IP地址中分離出長(zhǎng)度可變的網(wǎng)絡(luò)前綴，ODR使用“掩碼"。對(duì)于/20地 址塊，它的掩碼是：11111111 11111111 11110000 00000000 (20個(gè)連續(xù)的1)。斜線(xiàn)記法中 的數(shù)字就是掩碼中1的個(gè)數(shù)。用掩碼跟IP地址進(jìn)行逐位相“與”運(yùn)算，便可得到網(wǎng)絡(luò)前綴。
CIDR記法有幾種等效的形式，例如，10.0.0.0/10可簡(jiǎn)寫(xiě)為10/10,也就是將點(diǎn)分十進(jìn)制中低位連續(xù)的0省略。10. 0. 0. 0/10相當(dāng)于指出1P地址10. 0. 0.0的掩碼是255. 192.0. 0。
比較淸楚的表示方法是直接使用二進(jìn)制。例如，10.0.0. 0/10可寫(xiě)為：
00001010 OOxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx
這里的22個(gè)x可以是任意值的主機(jī)號(hào)（但全0和全1的主機(jī)號(hào)一般不使用）。因此10/ 10可表示包含有2a個(gè)IP地址的地址塊，這些地址塊都具有相同的網(wǎng)絡(luò)前綴00001010 00。
另一種簡(jiǎn)化表示方法是在網(wǎng)絡(luò)前綴的后面加一個(gè)星號(hào)*，如：00001010 00*，意思是：在星號(hào)*之前是網(wǎng)絡(luò)前綴，而星號(hào)*表示IP地址中的主機(jī)號(hào)，可以是任意值。
當(dāng)前綴比特?cái)?shù)不是8的整數(shù)倍時(shí)，需要比較小心地對(duì)待。
表7-4列出了最常用的CIDR地址塊。表中的k表示2的10次方即1024。網(wǎng)絡(luò)前綴小于13或大于27都較少使用u在“包含的地址數(shù)”中，沒(méi)有將全1和全0的主機(jī)號(hào)除外。

從表7-4可看出，除最后幾行外，C1DR地址塊都包含了多個(gè)C類(lèi)地址。
使用CIDR的一個(gè)好處就是可以更加有效地分配IPv4的地址空間，因此現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)服 務(wù)提供者ISP都愿意使用C1DR。在分類(lèi)地址的環(huán)境中，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供者ISP向其客戶(hù)分 配IP地址時(shí)（這里指的是固定IP地址用戶(hù)而不是撥號(hào)上網(wǎng)的用戶(hù)），只能以/8，/16或/24 為單位來(lái)分配。但在CIDR環(huán)境，ISP可根據(jù)每個(gè)客戶(hù)的具體情況進(jìn)行分配。例如，某ISP 已擁有地址塊206.0.64.0/18 (相當(dāng)于有64個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)）。現(xiàn)在某大學(xué)需要800個(gè)IP地址。 在不使用CIDR時(shí)，ISP或者可以給大學(xué)分配一個(gè)B類(lèi)地址（但這將浪費(fèi)64734個(gè)IP地址）， 或者分配4個(gè)C類(lèi)地址（但這會(huì)在各個(gè)路由表中出現(xiàn)對(duì)應(yīng)于該大學(xué)的4個(gè)相應(yīng)的項(xiàng)目）。然 而在CIDR環(huán)境下，ISP可以給該大學(xué)分配一個(gè)地址塊206.0.68.0/22,它包括1024 (即 210)個(gè)IP地址，相當(dāng)于4個(gè)連續(xù)的C類(lèi)/24地址塊，占該1SP擁有的地址空間的1/16。這 樣，地址空間的利用率顯然提髙了。像這樣的地址塊有時(shí)也稱(chēng)為一個(gè)“編址域”或“域” (domain)。顯然，用CIDR分配的地址塊中的地址數(shù)一定是2的整數(shù)次冪。
這個(gè)大學(xué)可自由地給本校的各系分配地址塊，而各系還可再劃分本系的地址塊，如圖7-14所示。CIDR的地址塊分配有時(shí)不易看淸，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)前綴和主機(jī)號(hào)的界限不是恰好 出現(xiàn)在整數(shù)字節(jié)處。只要寫(xiě)出地址的二進(jìn)制表示（從圖中的地址塊的二進(jìn)制表示中可看出， 實(shí)際上只需要將其中的一個(gè)關(guān)鍵宇節(jié)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的表示即可），弄淸網(wǎng)絡(luò)前綴的比特?cái)?shù)， 就不會(huì)把地址塊的范圍弄錯(cuò)。從圖7-14可以淸楚地看出地址聚合的概念。這個(gè)ISP共擁有64個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)。如果不采 用CIDR技術(shù)，則在與該ISP的路由器交換路由信息的每一個(gè)路由器的路由表中，就需要有 64個(gè)項(xiàng)目。但采用地址聚合后，就只需用路由聚合后的一個(gè)項(xiàng)目206.0.64.0/18就能找到 該ISP。同理，大學(xué)共有4個(gè)系。在ISP內(nèi)的路由器的路由表中，也是需使用206.0.68.0/22這一個(gè)項(xiàng)目。

從圖7-14下面表格中的二進(jìn)制地址可看出，將四個(gè)系的路由聚合為大學(xué)的一個(gè)路由， 是將網(wǎng)絡(luò)前綴縮短。網(wǎng)絡(luò)前綴越短，其地址塊所包含的地址數(shù)就越多。

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