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路由器 （2）
日期：2007年5月3日 作者： 查看:[大字体 中字体 小字体]


　　三、IP地址
　　
　　
　　在可路由的网络层协议中，协议地址必须含有两部分信息：网络地址和主机地址。存贮这种信息最明显的方法是用两个分离的域，这样我们必须考虑到两个域的最大长度，有些协议(如IPX)就是这样的，它在小型和中型的网络里可以工作的很好。

　　
　　另一种方案是减少主机地址域的长度，如24位网络地址、8位主机地址，这样就有了较多的网段，但每个网段内的主机数目很少。这样一来，对于多于256个主机的网络，就必须分配多个网段，其问题是很多的网络给路由器造成了难以忍受的负担。
　　
　　IP把网络地址和主机地址一起包装在一个32位的域里，有时主机地址部分很短，有时很长，这样可以有效利用地址空间，减少IP地址的长度，并且网络数目不算多。有两种将主机地址分离出来的方法：基于类的地址和无类别的地址。
　　
　　1、主机和网关
　　
　　
　　主机和网关的区别常产生混淆，这是由于主机意义的转变。在RFC中(1122/3和1009)中定义为：
　　
　　主机是连接到一个或多个网络的设备，它可以向任何一个网络发送和从其接收数据，但它从不把数据从一个网络传向另一个。
　　网关是连接到多于一个网络的设备，它选择性的把数据从一个网络转发到其它网络。
　　换句话说，过去主机和网关的概念被人工地区分开来，那时计算机没有足够的能力同时用作主机和网关。主机是用户工作的计算机，或是文件服务器等。现代的计算机的能力足以同时担当这两种角色，因此，现代的主机定义应该如此：
　　
　　主机是连接到一个或多个网络的设备，它可以向任何一个网络发送和从其接收数据。它也可以作为网关，但这不是其唯一的目的。
　　路由器是专用的网关，其硬件经过特殊的设计使其能以极小的延迟转发大量的数据。然而，网关也可以是有多个网卡的标准的计算机，其操作系统的网络层有能力转发数据。由于专用的路由硬件较便宜，计算机用作网关已经很少见了，在只有一个拨号连接的小站点里，还可能使用计算机作为非专用的网关。
　　
　　2、基于类的地址
　　
　　
　　最初设计IP时，地址根据第一个字节被分成几类：
　　
　　0:　　 保留
　　1-126:　 A类(网络地址:1字节，主机地址:3字节)
　　127:　　 保留
　　128-191: B类(网络地址:2字节，主机地址:2字节)
　　192-223: C类(网络地址:3字节，主机地址:1字节)
　　224-255: 保留
　　
　　3、子网划分
　　
　　
　　虽然基于类的地址系统对因特网服务提供商来说工作得很好，但它不能在一个网络内部做任何路由，其目的是使用第二层(桥接/交换)来导引网络中的数据。在大型的A类网络中，这就成了个特殊的问题，因为在大型网络中仅使用桥接/交换使其非常难以管理。在逻辑上其解决办法是把大网络分割成若干小的网络，但在基于类的地址系统中这是不可能的。为了解决这个问题，出现了一个新的域：子网掩码。子网掩码指出地址中哪些部分是网络地址，哪些是主机地址。在子网掩码中，二进制1表示网络地址位，二进制0表示主机地址位。传统的各类地址的子网掩码为：
　　
　　A类：255.0.0.0
　　B类：255.255.0.0
　　C类：255.255.255.0
　　如果想把一个B类网络的地址用作C类大小的地址，可以使用掩码255.255.255.0。
　　
　　用较长的子网掩码把一个网络分成多个网络就叫做划分子网。要注意的是，一些旧软件不支持子网，因为它们不理解子网掩码。例如UNIX的routed路由守护进程通常使用的路由协议是版本1的RIP，它是在子网掩码出现前设计的。
　　
　　上面只介绍了三种子网掩码：255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0，它们是字节对齐的子网掩码。但是也可以在字节中间对其进行划分，这里不进行详细讲解，请参照相关的TCP/IP书籍。
　　
　　子网使我们可以拥有新的规模的网络，包括很小的用于点到点连接的网络（如掩码255.255.255.252，30位的网络地址，2位的主机地址：两个主机的子网），或中型网络（如掩码255.255.240.0，20位网络地址，12位主机地址：4094个主机的子网）。
　　
　　注意DNS被设计为只允许字节对齐的IP网络(在in-addr.arpa.域中)。
　　
　　4、超网(supernetting)
　　
　　
　　超网是与子网类似的概念--IP地址根据子网掩码被分为独立的网络地址和主机地址。
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