（二十三）超网汇聚

前言

上一节我们学习了子网的划分方法，可以在一个网络内部划分出多个子网，便于内部IP地址的管理。而且我们要知道，不管一个网络，内部是怎么分的，但是它们对外部展现出来的是一个网络。

上一节我们还学习了可变长的子网掩码技术，可以在一个子网内再划分子网，更加减少了地址的浪费，以及解决了IP地址分配不合理的问题。在一个划分了子网的网络里，如果要描述一个主机的IP地址，那么必须要带着子网掩码一起描述，这样才能分辨出来这个IP地址到底属于哪个子网里面，而不能只看IP地址。

这一节我们学习一种和子网划分相反的操作，这叫做超网汇聚。在超网里面，就没有了A、B、C三类网和子网掩码的概念，而是采用另外一种IP地址的记法，叫做CIDR记法，下面我们详细的进行介绍。

 

CIDR

CIDR的中文名称叫做无类别域间路由。单从名字上我们就可以看出来，无类就是不再区分A、B、C类，而是采用地址块的记法来表示一个IP地址的。

提出这个思想的主要原因是：随着接入到互联网的主机数目越来越多，带来了两个重大的问题，一是IP地址资源的日益减少，二是主干网络路由器的路由表项急剧增加。因为，在路由器里面，存储着一张路由表，路由器转发数据包就是根据路由表来确定该把数据包发送给下一个路由器。所以，IP地址的急剧增加，也会造成路由表项的急剧增加，增大路由器的负担。

正是出于这样的考虑，所以提出了IP地址的CIDR记法，不再区分A、B、C类，而是使用“IP地址/网络前缀”的地址块的记法表示一个IP地址，网络前缀就能表示这个IP地址的网络号部分。我们可以举一个例子，比如10.3.56.45/24，这就是一个CIDR记法的IP地址，一定要注意千万不要看见是10开头就代表A类地址，在CIDR记法中，已经没有这个概念了。我们需要看的是那个/24，代表网络位是前24位，那么主机位就是32-24，就是后8位了。

如果不习惯这样的写法的话，可以先把/24写成子网掩码的形式去观察，慢慢的就熟悉了这样的写法。下面我写一下：

10.3.56.45/24换成我们熟悉的写法就是：IP地址为10.3.56.45，子网掩码为255.255.255.0。

以后慢慢熟悉了这样的写法之后，就会发现，/8就相当于原先的A类地址，/16就相当于B类地址，/24就相当于原先的C类地址。

那么，采用了CIDR这样的写法之后，我们怎么计算一个IP地址所属的网段地址和此网段的广播地址呢？

举一个例题来看一下，比如给出一个CIDR记法的IP地址是128.14.35.7/20。我们通过观察能得知，这个IP地址的网络号是前20位，主机号是后12位。我们把它转换成二进制仔细的看一下(蓝色代表网络号，绿色代表主机号)：

128.14.35.7/20 = 10000000  00001110  00100011  00000111。

然后这就简单了，我们只要让它的主机号(也就是绿色部分)全为0，就是它所属的网段地址，让它主机号全为1，就是广播地址。

所以，网段地址是10000000  00001110  00100000  00000000 ，转换成十进制表示是：128.14.32.0

广播地址是：10000000  00001110  00101111 11111111，转换成十进制表示是：128.14.47.255。

 

超网汇聚

进行超网汇聚啊，可以看作是子网划分的反过程。我们知道，进行子网划分，是从原来的主机位上拿出几位来借给网络位；而在汇聚超网的时候，反过来了，是把原先网络位的一些位数作为主机位来处理。组建超网最核心的技术支持就是CIDR技术，可以把连续的几个小的地址块汇聚成一个较大的CIDR地址块，这就完成了超网汇聚的过程，可以大大的减少路由表的表项。

我们仍然是举一个例子，来直观的感受一下，到底是怎么汇聚的，减少路由表项的程度又有多大呢？

这个例子是杨英鹏老师《计算机网络原理与实践》教材上一个非常经典的例子，讲述超网汇聚非常的直观。现在我们一起来看一下这个例子：

假定未使用CIDR时，某个路由器的路由表项是这样的：

现在该路由器中存储着一共有8条的路由表项。真实的路由表的格式就是这样的，写明了目的网络，子网掩码和下一站地址，现在搞不懂没关系，以后我们讲到路由选择协议的时候会细讲。

然后呢，我们把这些目的网络的IP地址都转换成二进制，观察一下：

大家发现了吗，这些IP地址有一个共同的地方，就是它们的前21位都是相同的。哎，这时候我们就可以利用CIDR技术，给它做一个超网汇聚，8个网络可以汇成一个超网：201.2.24.0/21。现在，这一个超网就代表了原先那8个网络：

大家看懂了吗，现在8个路由表项汇成了1个路由表项，也就是说，只要有数据包到我这个路由器里来，检查一下数据包要发往的目的地址，如果符合201.2.24.0/21，直接扔给下一站101.3.1.1那个路由器去处理。

好了，现在我们网络层IP地址这一部分的内容，基本已经介绍完了。往后的内容，我们主要学习一下IP数据包的格式、路由器使用的技术、路由协议以及路由表的计算方法。