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255台以上电脑网络互连IP的分配
作者:    来源:    点击:    日期:2007-8-11 10:17:49   
  4.2.2 可变长子网掩码(VLSM)虽然分子网方法是对I P地址结构有价值的扩充,但是它还要受到一个基本的限制:整个网络只能有一个子网掩码。因此,当用户选择了一个子网掩码(也就意味着每个子网内的主机数确定了)之后,就不能支持不同尺寸的子网了。任何对更大尺寸子网的要求意味着必须改变整个网络的子网掩码。毫无疑问,这将是复杂和耗时的工作。1 9 8 7年针对这一问题提出了解决方法。I E T F发布了RFC 1009。这个文档规范了如何使用多个子网掩码分子网。表面上,每个子网可以有不同的大小;否则,它们应该有相同的掩码—它们的网络前缀应相同。因此,新的子网化技术称为V L S M。V L S M使一个组织的I P地址空间被更有效的使用,使网络管理员能够按子网的特殊需要定制子网掩码。为了说明这一点,假设一个I P基地址为1 7 2 . 1 6 . 9 . 0,这是一个B类地址。使用1 6位的网络号。使用6位扩展网络前缀会得到2 2位的扩展网络前缀。从数学上讲,有6 2个可用的子网地址,每个子网内有1 022个可用的主机地址。这种子网化策略对需要超过3 0个子网和每个子网内超过5 0 0个主机的组织是合适的。但是,如果这个组织由一个超过5 0 0个主机的稍大分部,和许多小的只有4 0~5 0个主机设备的分部组成,那么,地址的大部分就被浪费了。每个组织即使不需要,也被分配一个有1 022个主机地址的子网。小的分部大约浪费9 5 0个主机地址。因为子网化的网络只能用单一的掩码,且这个掩码是预定义的固定长度,所以这种地址浪费就不可避免。子网化是对于“有限地址快速耗尽”这一棘手问题的理想解决办法。使私有网络能够对第4章IP网络中的名字和地址使用37下载主机地址部分重定义为子网和主机,将极大地减少I P地址的浪费。不幸的是,在现实世界中,对子网的要求是不一样的,希望一个组织或网络把其分成相同大小的子部分很不现实。因此,使用固定长度的子网掩码会导致子网内I P主机地址的浪费,这一点在前面的例子中已经看到。注意扩展网络前缀的大小能用斜杠( /)后跟一个网络或子网位数的值表示。因此,193.168.125.0/27标识一个C类地址,其中27位用于扩展网络前缀。解决这个矛盾的方法是允许使用不同大小的子网掩码,对I P地址空间进行灵活的子网化。使用前面的例子,网络管理员能把基地址切分成不同的子网掩码。少数的大组织可以继续使用2 2位的扩展网络前缀。然而小的组织可以分给2 5或2 6位的扩展网络前缀, 2 5位的前缀能包含1 2 6个主机子网,2 6位的前缀允许每个子网有6 2个主机,这种方法就是V L S M。

  4.3 无类域前路由(CIDR)C I D R是对I P地址结构最新的扩充。它是随着9 0年代初I n t e r n e t的飞速发展带来的危机而产生的。早在1 9 9 2年,I E T F就针对I n t e r n e t的需要和使用开始考虑I n t e r n e t继续扩展的能力。主要考虑:? 剩下未分配I P v 4地址的耗尽问题。B类地址的耗尽尤其严重。? 随着I n t e r n e t的成长,路由表迅速扩大。所有的迹象表明I n t e r n e t会快速发展且这种势头必将持续,因为更多的商业组织连到I n t e r n e t上。实际上,I E T F的一些成员甚至预言了“毁灭之日”,是1 9 9 4年3月的某一天,这一天被认为是B类地址耗尽的时间。缺少任何寻址机制, I n t e r n e t的可扩展性将受到削弱。更坏的预测是: I n t e r n e t会在“毁灭之日”前路由表将大到使路由机制崩溃。I n t e r n e t成为自己成功的牺牲品。I E T F决定为了避免I n t e r n e t的崩溃,制定了短期和长期的解决方案。从长远考虑,惟一可靠的解决方案是开发全新的I P协议,这种协议应具有极大扩充的地址空间结构。最后,这个方案被称为I P n g ( I P协议:下一代)或更正式一些称为I P版本6 ( I P v 6 )。更紧迫、短期的要求是减慢未分配地址的耗尽速度。答案是削除地址分类带来的低效率,依靠更灵活的地址结构。其结果促成了C I D R计划。1 9 9 3年9月,C I D R计划在RFC 1517、1 5 1 8、1 5 1 9和1 5 2 0中形成。C I D R的几个关键特性对挽救I P v 4地址空间的耗尽问题是非常有价值的。这些特性包括:? 消除地址分类? 强化的路由汇聚? 超网化这些革新对网络产生的效果是削除了基本分类的地址。基于分类的地址可能仍被使用,但是无类地址(当然,它也有负面影响)更有效。

  4.3.1 无类地址数学上讲, I P v 4地址空间仍保留了大量可获得的地址。不幸的是,这些潜在地址的大部分被浪费在已分配的地址块中,或称为已分配的有类地址中。消除类别并不需要从那些已分配的地址空间中把浪费的地址恢复。但它能使剩下将被使用的地址被更有效地使用,表面上38使用第二部分命名和寻址下载看来,这种努力会为I p v 6的开发赢得所需的时间。

  4.3.2 强化路由汇聚C I D R使I n t e r n e t路由器(任何符合C I D R规范的路由器)更有效地汇聚路由信息。换句话说,路由表中一个表项能够表示许多网络地址空间。这就大大减小了在任何互联网络中所需路由表的大小,能使网络具有更好的可扩展性。在1 9 9 4~1 9 9 5年期间, C I D R在I n t e r n e t上被实现,在防止路由表扩大方面马上见效。如果没有C I D R的实现,I n t e r n e t是否能继续成长将是很令人怀疑的。

  4.3.3 超网化C I D R的另一个优点是超网。超网化就是把一块连续的C类地址空间模拟成一个单一的更大一些的地址空间。如果得到足够多的连续C类地址,就能够重新定义网络和主机识别域中位数的分配情况,模拟一个B类地址。设计超网化的目的是消除由于B类地址快速消耗所带来的压力,为其提供更灵活的方案。以前基于分类的地址结构带来问题,主要是因为B类和C类地址的巨大差异。需要多于2 5 4个主机的网络可以有两个选择,任何一个选择都不是所希望的,它们是:? 使用多个C类地址(在网络域之间进行必要的路由)。? 上升到一个B类地址,有65 534个主机地址可用。简单的方法是使用B类地址,虽然这种方法浪费了大量I P地址。

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