4-3网络层.ppt-湖南城市学院教务处.ppt

计 算 机 网 络 主 讲： 陈 伟 宏 职 称： 副 教 授 复 习 IP数据报格式 分类的IP地址 IP数据报的分组转发 子网划分 4.3.3 无分类编址 CIDR CIDR 消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空间。 CIDR使用各种长度的“网络前缀” network-prefix 来代替分类地址中的网络号和子网号。 IP 地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址。 无分类的两级编址 无分类的两级编址的记法是： IP地址 :: , 4-3 CIDR 还使用“斜线记法”，它又称为CIDR记法，即在 IP 地址后面加上一个斜线“/”，然后写上网络前缀所占的位数（这个数值对应于三级编址中子网掩码中 1 的个数）。 CIDR 把网络前缀都相同的连续的 IP 地址组成“CIDR 地址块”。 CIDR 地址块 /20：斜线后面的 20 是网络前缀的位数，表示地址块共有 212 个地址，即用12位表示主机号。 这个地址块的起始地址是 。 在不需要指出地址块的起始地址时，也可将这样的地址块简称为“/20 地址块”。 /20 地址块的最小地址： /20 地址块的最大地址：55 全 0 和全 1 的主机号地址一般不使用。 /20 表示的地址（212 个地址） 路由聚合 route aggregation 一个 CIDR 地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。 路由聚合也称为构成超网 supernetting 。 CIDR 虽然不使用子网了，但仍然使用“掩码”这一名词（但不叫子网掩码）。 对于 /20 地址块，它的掩码是 20 个连续的1。 斜线记法中的数字就是掩码中1的个数。 CIDR 记法的其他形式 /10 可简写为 10/10，也就是把点分十进制中低位连续的 0 省略。 /10 隐含地指出 IP 地址 的掩码是 。此掩码可表示为1100000000000000 CIDR 记法的其他形式 /10 可简写为 10/10，也就是将点分十进制中低位连续的 0 省略。 /10 相当于指出 IP 地址 的掩码是 ，即 1100000000000000 网络前缀的后面加一个星号 * 的表示方法 如00*，在星号 * 之前是网络前缀，而星号 * 表示 IP 地址中的主机号，可以是任意值。 构成超网 前缀长度不超过 23 位的 CIDR 地址块都包含了多个 C 类地址。 这些 C 类地址合起来就构成了超网。 CIDR 地址块中的地址数一定是 2 的整数次幂。 网络前缀越短，其地址块所包含的地址数就越多。而在三级结构的IP地址中，划分子网是使网络前缀变长。 CIDR 地址块划分举例 CIDR 地址块划分举例 练 习1 有如下的4个/24地址块，试进行最大可能的聚合。 /24 /24 /24 /24 练 习2 已知地址块中的一个地址是4/20。 （1）试求这个地址块中的最小地址和最大地址。地址掩码是什么？ （2）地址块中共有多少个地址？ （3）相当于多少个C类地址？ 2. 最长前缀匹配 使用 CIDR 时，路由表中的每个项目由“网络前缀”和“下一跳地址”组成。在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果。 应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由：最长前缀匹配 longest-prefix matching 。 网络前缀越长，其地址块就越小，因而路由就越具体 more specific 。 最长前缀匹配又称为最长匹配或最佳匹配。 最长前缀匹配举例 最长前缀匹配举例 最长前缀匹配举例 最长前缀匹配 D AND 1111111100000000 /22 匹配 D AND 1111111110000000 28/25 匹配 选择两个匹配的地址中更具体的一个，即选择最长前缀的地址。 3. 使用二叉线索查找路由表 当路由表的项目数很大时，怎样设法减小路由表的查找时间就成为一个非常重要的问题。 为了进行更加有效的查找，通常是将无分类编址的路由表存放在一种层次的数据结构中，然后自上而下地按层次进行查找。这里最常用的就是二叉线索 binary trie 。 IP 地址中从左到右的比特值决定了从根结点逐层向下层延伸的路径，而二叉线索中的各个路径就代表路由表中存放的各个地址。 为了提高二叉线索的查找速度，广泛使用了各种压缩技术。 用 5 个前缀构成的二叉线