第17章网络互联技术(2)

第17章网络互联技术(2)

3.子网编址举例

【例5-1】假设一个网络申请到b类地址146.10.0.0，要将其划分为6个子网，如何划分子网和主机ip地址？子网地址范围为多少？

规划：划分6个子网，需要在第3字节取高3位来编码这6个子网；这样划分共有8个子网，其中两个作为扩展。二进制范围：146.10.00000000.0～146.10.00011111.0→146.10.0.0～146.10.31.0

146.10.00100000.0～146.10.00111111.0→146.10.32.0～146.10.63.0

146.10.01000000.0～146.10.01011111.0→146.10.65.0～146.10.95.0

146.10.01100000.0～146.10.01111111.0→146.10.96.0～146.10.127.0

146.10.10000000.0～146.10.10011111.0→146.10.128.0～146.10.159.0

146.10.10100000.0～146.10.10111111.0→146.10.160.0～146.10.191.0

146.10.11000000.0～126.10.11011111.0→146.10.192.0～146.10.223.0

146.10.11100000.0～126.10.11111111.0→146.10.225.0～146.10.255.0

子网掩码由默认的255.255.0.0变成255.255.224（11100000）.0

【例5-2】一个b类网络的子网屏蔽码为255.255.248.0，该网络可以划分为多少个子网？每个子网最多能有多少台主机？

（1）子网掩码的第3字节共占用高5位（11111），最多可以编出25=32个子网。

（2）第3字节余下3位＋第4字节的8位，共11位，可以编出211=2048个主机地址。

注意：主机地址中应该去掉全“0”和全“1”。

5.3.5无类别（超网）编址

1.无类别

1992年，cidr（classlessinterdomainrouting）的引入意味着网络层次的地址“类”的概念已经被取消，代之以“网络前缀”的概念。

“无类”含义是路由的策略，是基于32位ip地址掩码操作的，它不再关心ip地址是a类、b类还是c类，这样可以使多个连续的c类地址或者b类地址组合起来使用。这种表示看不出标准的分类，无类网络编址把连续的网络地址组合成一个装载更多主机的网络。例如，多个c类地址可以组合成一个连续地址空间，突破了地址必须按照有类地址的三种基本单位划分局限。事实证明，cidr的使用已经在一定程度上减慢了地址消耗速度。

2.编址方法

现举例说明无类别的编址方法。

【例5-3】假设申请到连续的地址是223.1.185.0～223.1.191.0，换成二进制表示就是：

11011111.00000001.10111000.00000000～11011111.00000001.10111111.00000000如果不考虑第3字节的低3位（作为主机地址位），那么第3字节的高5位都是184，也就是说这组连续的地址构成了一个前缀（前缀长度为21）是223.1.184的网络，掩码为255.255.248.0。这样，这个连续网络的主机位数就可以达到11位。通过以上过程，我们就把网络的主机范围扩大了很多。

无分类地址的表示法，以上面地址为例。223.1.185.0／21表示地址掩码为21位（高位21个1，其余为0），高位21位为网络地址标识，低位11位为主机标识。

本题要点和步骤：

申请连续的c类地址。

找出所有地址相同的前缀。

确定子网掩码位数，应与前缀位数相同。

确定标识主机位数（32减去前缀位数）。

说明：无分类方法也可以将主机的空间缩小，例如223.1.185.0/27，只剩下低5位用于标识主机。

5.4路由协议

路由器运行三层协议：物理层、数据链路和网络层协议，一般情况下，路由协议位于网络协议层。

路由器工作包括寻找路由和转发两项基本内容，路由选择算法判定到达目的地的最佳路径。

为了判定最佳路径，路由器必须启动并维护包含路由信息的路由表，而路由信息依赖于所使用的路由选择算法而不尽相同。

路由选择算法将收集到的不同信息更新路由表，根据路由表将目的网络与下一跳（nexthop）的关系告诉路由器。

路由器之间交换路由信息，更新并维护路由表使之正确反映网络拓扑结构变化，并由路由器根据权重去决定最佳路径。

总之，路由选择必须完成两个任务，一是收集网络的拓扑结构信息，用于建立路由表，另一个任务就是选择最佳路径，转发数据包。两个任务均由路由协议完成。

5.4.1rip协议与距离向量选择算法

路由信息协议（routinginformationprotocols，rip）是使用最广泛的距离向量协议，它是由施乐（xerox）公司在20世纪70年代开发的。当时，rip是施乐网络服务（xeroxnetworkservice，xns）协议体系的一部分。

tcp／ip版本的rip是施乐协议的改进版。rip协议最大的特点是无论实现原理还是配置方法都非常简单，但它不适应大型网络，并且该协议工作在应用层，而不是在网络层。

1.度量方法

rip的度量是基于跳数（hopscount）的，每经过一台路由器，路径的跳数加1。跳数越多，路径就越长。rip算法会优先选择跳数少的路径。rip支持的最大跳数是15，跳数为16的网络被认为不可到达。

2.路由更新——距离向量方法

rip协议中路由更新是通过定时广播实现的。默认的情况下，路由器每隔30s向与它相邻的路由器广播自己的路由表；接到广播的路由器将收到的信息添加到自己的路由表中。

正常情况下，每过30s路由器可以收到一次路由信息确认；如果经过180s，没有一个路由项得到确认，路由器就认为这次更新失效；如果经过240s，路由项仍没有得到确认，则从路由表中删除与此路由器相关的项目。

3.rip存在的缺陷

rip虽然简单易行，并且久经考验，但是也存在着一些很重要的缺陷，主要有以下几点。

（1）过于简单，以跳数为依据计算度量值，经常得出非最优路由。

（2）度量值以16为限，不适合大的网络。