通信工程師交換技術(shù)考試最長前綴匹配

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　　7.2.2 最長前綴匹配
在使用CIDR時，由于采用了網(wǎng)絡(luò)前綴這種記法,IP地址由網(wǎng)絡(luò)前綴和主機號這兩個部 分組成，因此在路由表中的項目也要有相應(yīng)的改變。這時，每個項目由目的地址的“網(wǎng)絡(luò) 前綴”和“下一跳地址”組成。但是在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結(jié)果。這樣 就帶來一個問題：我們應(yīng)當從這些匹配結(jié)果中選擇哪一條路由呢？
正確的答案是：應(yīng)當從匹配結(jié)果中選擇具有最長網(wǎng)絡(luò)前綴的路由。這叫做最長前綴匹配 (longest-prefix matching),就是因為網(wǎng)絡(luò)前綴越長，其地址塊就越小，因而路由就越具體 (more specific)。最長前綴匹配又稱為最長匹配或最佳匹配。為了說明最長前綴匹配的概念， 我們?nèi)砸郧懊娴睦觼碛懻摗?br />假定大學下屬的四系現(xiàn)在希望ISP將轉(zhuǎn)發(fā)給四系的數(shù)據(jù)分組直接發(fā)到四系而不要經(jīng)過大 學的路由器，但又不愿意改變自己原來使用的1P地址塊。因此，在ISP的路由器的路由表 中，至少要有以下兩個項目，即206.0. 68. 0/22 (大學）和206. 0. 71. 128/25 (四系）。現(xiàn) 在假定ISP收到一個分組，其目的IP地址為D= 206.0.71.130。將D和路由表中這兩個項 目的掩碼逐比特相“與”。將所得的逐比特相“與”的結(jié)果按順序?qū)懺谙旅妗?br />D 和 11111111 11111111 11111100 00000000 逐比特相“與” =206. 0.68.0/22 匹配. D 和 111.11111 11111111 11111111 10000000 逐比特相“與” =206.0.71. 128/25 匹配 不難看出，現(xiàn)在同一個IP地址D可以在路由表中找到兩個目的網(wǎng)絡(luò)（大學和四系）與 該地址相匹配。根據(jù)最長前綴匹配的原理，應(yīng)當選擇后者，將收到的分組轉(zhuǎn)發(fā)到后一個目的 網(wǎng)絡(luò)（四系），即選擇兩個匹配的地址中更具體的一個。
從以上的討論可以看出，如果IP地址的分配一開始就采用CIDR,那么我們可以按網(wǎng)絡(luò) 所在的地理位置來分配地址塊，這樣就可以大大減少路由表中的路由項目。例如，可以將世 界劃分為四大地區(qū)，每一地區(qū)分配一個CIDR地址塊[TANE96]:
地址塊 194/7 (194.0.0.0 至 195.255.255.255)分配給歐洲；
地址塊 198/7 (198. 0.0.0 至 199. 255. 255. 255)分配給北美洲；
地址塊200/7 ( 200.0.0.0至201.255.255. 255) 分配給中美洲和南美洲；
地址塊202/7 ( 202.0.0.0至203.255.255. 255) 分配給亞洲和太平洋地區(qū)。
上面的每一個地址塊包含有約3200萬個地址。這種分配地址的方法就使得IP地址與地 理位置相關(guān)聯(lián)。它的好處是可以大大壓縮路由表中的項目數(shù)。例如，凡是從中國發(fā)往北美的 數(shù)據(jù)報（不管它是地址塊198/7中的哪一個地址）都先送交位于美國的一個路由器，因此 在路由表中使用一個項目即可。
但是，在使用CIDR之前互聯(lián)網(wǎng)的地址管理機構(gòu)沒有按地理位置來分配IP地址。現(xiàn)在 要把分配出的IP地址收冋再重新分配是十分困難的事，因為這牽涉到很多正在工作的主機 必須改變其IP地址。盡管如此，CIDR的使用已經(jīng)推遲了 IP地址將要耗盡的日期。

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