划分子网和构造超网

1. 划分子网

从两级IP地址到三级IP地址

IP地址设计不够合理的地方：

• IP地址空间的利用率有时很低
• 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。
• 两级IP地址不够灵活

解决上面问题在IP地址中增加一个“子网号字段”，这种做法叫做划分子网，其基本思路如下：

1. 一个拥有许多物理网络的单位，可将所属的物理网络划分为若干个子网。划分子网纯属一个单位内部的事情。本
单位以外的网络看不见这个网络是由多少个子网组成，因为这个单位对外仍然表现为一个网络。

2. 划分子网的方法是从网络的主机号借用若干位作为子网号 subnet-id，当然主机号也就相应减少同样的位数。
于是两级IP地址在本单位内部就变成三级IP地址：网络号、子网号和主机号。

3. 凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据报，仍然是根据IP数据报的目的网络号找到连接在本单位网络
上的路由器。但此路由器在收到IP数据报后，再按目的的网络号和子网号找到目的的子网，把IP数据报交付给目
的主机。

2. 使用子网时分组的转发

主机H1向H2发送的分组的目的地址是H2的IP地址128.30.33.138。首先H1首先要进行的操作是把本子网的“子网掩
码255.255.255.128”与H2的“IP地址128.30.33.138”逐位相“与”，得出128.30.33.128，它不等于H1的网络地
址。这说明H2与H1不在同一个子网上。因此H1不能把分组直接交付给H2，而必须交给子网上的默认路由器R1，由R1
转发。

路由器R1在收到一个分组后，先找路由表中的第一行，看看这一行的网络地址和收到的分组的网络地址是否匹配。
因为并不知道收到的分组的网络地址，因此只能试试看。这就是用这一行（子网1）的“子网掩码255.255.255.128”
和收到的分组的“目的地址128.30.33.138”逐位相“与”，得出128.30.33.128。然后和这一行给出的目的网络地址
进行比较。但现在比较的结果是不一致。

用同样方法继续往下找第二行。用第二行的“子网掩码255.255.255.128”和该分组的“目的地址128.30.33.128”逐
位相“与”，结果也是128.30.33.128。但这个结果和第二行的目的网络地址相匹配，说明这个网络（子网2）就是收
到的分组所要寻找的目的网络。于是R1把分组从接口1直接交付给H2（它们都在一个子网上）

3. 无分类编址CIDR（构造超网）

划分子网面临的问题

1. B类地址在1992年已分配了近一半，眼看就将全部分配完毕
2. 因特网主干网上的路由表中的项目数急剧增长
3. 整个IPv4的地址空间最终将全部耗尽

CIDR最主要的特点

1. CIDR消除了传统A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，CIDR把32位的IP地址划分为两个部分。前部分是“网络前缀”用来指名网络，后部分则用来指明主机。CIDR还使用“斜线记法”或CIDR记法，即在IP地址后面加上斜线“/”,然后写上网络前缀所占的位数。
2. CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”。只要知道CIDR地址块中的任何一个地址，就可以知道这个地址块的起始地址（即最小地址）和最大地址。

常用的CIDR地址块：网络前缀越短，其地址块所包含的地址数就越多

CIDR地址块划分举例：