计算机网络-超网聚合（子网合并）

子网合并：构造超网

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超网

 

• 假设图中的交换机C接200台计算机，则正好给其分配一个C类网络：192.168.0（一个C类网络地址容量为254）；若计算机数量增加到400台，就需要在交换机C上接上交换机D，D再接上另外200台计算机。这时一个C类网路就不够分配了需要再拿一个C类网络分配给交换机D这个网段，即图中的192.168.1；
• 这种情况下，A计算机的IP地址与B计算机的子网掩码做与运算得：192.168.1，与B计算机的网关192.168.0不在一个网段。所以A与B不能直接通信。
• 有一种解决方法：在连接两个网段的路由器接口上设置两个地址，如图所示：192.168.1.1与192.168.0.1；（通常采用网段的第一个有效地址作为路由器网关地址）；这样让这个路由器的接口当两个网段的网关，这样A发出的数据包可经由路由器传给B。但是，这样效率低，因为本来两台计算机就存在通过交换机连接的物理连接。
• 更好的方法是合并子网，构造超网。如何构造呢？如图所示，将192.168。0.0和192.168.1.0两个C类网络合并。将IP地址的第3个字节和第四个字节写成二进制，可以看到将子网掩码往左移1位，网络部分就一样了，这两个网段就是一个网段了。

 

• 合并后的网段子网掩码往前移动了一位变为：255.255.254.0；可用地址为192.168.0.1-192.168.1.254（这里的第三个字节表示与划分子网时一样，对内网络位减少了一位，对外仍用一个字节表示，即该字节由7位网络位和1位主机位组成，虽然写成192.168.1与192.168.0，但是在同一网段），IP地址的配置如图所示，这样A与B就可以不经路由器直接通过交换机通信了。

• 那么192.168.0与192.168.1合并之后总的网段是192.168.0还是192.168.1呢？合并后计算机A的IP地址为192.168.1.2对应子网掩码为255.255.254.0，则IP地址主机位归零后变为192.169.0.0，如图所示：子网掩码左移一位之后主机位变为9位，两个IP地址主机位归零都为192.168.0；所以总的网段为192.168.0；

 

以上讲解了合并两个C类网络192.168.0.0 ，255.255.255.0和192.168.1.0，255.255.255.0子网掩码往左移一位，可以合并为192.168.0.0,255.255.254.0。下面详细讲解合并规律。

• 如下图所示，192.168.2.0，255.255.255.0和192.168.3.0，255.255.255.0字网掩码往左移1位，也可以合并为一个网段，IP地址主机位归零得192.168.2，即总网段为192.168.2.0，255.255.254.0。

 

 

• 那么如果要合并四个网段：

  192.168.0.0 、192.168.1.0 、192.168.2.0 、192.168.3.0 呢？

 

如上图所示将子网掩码往左移2位，四个子网的网络部分就一样了，这四个网段就是一个网段了。合并后的掩码地址为255.255.252.0，通过IP地址主机位归零得：192.168.0，即四个子网合并成的总网段为192.168.0。

• 那么192.168.1.0与192.168.2.0可以合并吗？按照上述方法，可知：1与2化位二进制表示分别为：0000 0001 、0000 0010，可以看到子网掩码要左移两位二者的网络位才相同，但是子网掩码左移两位是把 192.168.0~3.0这四个网段都合并了，不符合要求，所以192.168.1.0与182.168.2.0不能合并。符合什么条件才能合并呢？

• 合并网络的规律总结：如图所示

• 向左移动1位子网掩码可以合并0 、1网段；也可以合并2 、3网段；也可以合并4 、5网段；也可以合并6 、7网段。
• 通过向左移动2位子网掩码可以将连续的0 、1 、2 、3网段合并成一个网段；也可以将连续的4 、5 、6 、7网段合并成一个网段。
• 通过向左移动3位子网掩码，可以将0 、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7网段合并成一个网段。
• 上述只是表面规律，真正规律为：若要合并2的n次方个网段，在子网掩码往左移n位的情况下，能使需要合并的n个网段的网络位相同即可合并，否则不能合并。例如合并2个网段，在子网掩码左移1位的情况下，能使两个网段的网络位相同的只有0和1、 2和3符合要求，所以1与2、1与3等都不能合并。
• 简单判断法：判断192.168.117.0与192.168.118.0能否合并？让117与118都除以4，得余数分别为1与2；由于1与2不能合并所以这两个网段不能合并；也可以采用上面的规律来判断：117与118化为2进制分比为：0111 0101与0111 0110，可见子网掩码需要左移2位才能使二者的网路位相同，但是根据上面规律合并两个网段时子网掩码只能左移一位，所以两个子网不能合并。

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)。
• 在这种定义中，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）。
• 构成超网原理同上，只不过这里换了个说法。