TCP/IP协议学习：无分类编址CIDR与划分子网

本文主要介绍了TCP/IP协议中的无分类编址和CIDR记法，以及划分子网和构造超网的概念。 在TCP/IP协议的学习中，无分类的两级编址被引入以解决早期IP地址设计不合理的问题。原来的IP地址由网络号和主机号两部分构成，但随着网络的发展，这种两级编址方式显得不够灵活且可能导致IP地址空间利用率低、路由表过大，影响网络性能。为了解决这些问题，从1985年开始，引入了子网号字段，将两级IP地址转变为三级IP地址，即IP地址格式变为<{网络号>, <子网号>, <主机号>}。 CIDR（无类别域间路由）记法是无分类编址的一种表示方式，它通过在IP地址后面加上斜线“/”和网络前缀的比特数来简化和优化地址管理。例如，192.168.0.0/24 表示网络前缀有24位，剩余的8位用于主机号。这种方法允许将连续的IP地址组合成CIDR地址块，提高了地址的管理和路由效率。 划分子网（subnetting）是将一个大网络划分为多个小的子网，每个子网有自己的网络号和子网号，而对外仍然保持为一个网络。这样可以更有效地管理和利用IP地址空间，同时减少路由器的路由表条目，提高网络性能。子网划分的基本思想是，外部网络首先根据目的IP地址的网络号找到相应的路由器，然后路由器再根据子网号找到目的主机。这种方法允许在一个大网络内部创建逻辑上的小网络，而对外部网络保持透明。 在划分子网后，路由器会使用子网掩码来识别目的IP地址的网络部分和主机部分，从而确定数据包应被转发到哪个子网。例如，对于一个B类地址145.13.0.0，未划分子网时所有到这个网络的分组都会到达同一个路由器。但划分子网后，虽然对外仍显示为一个网络145.13.0.0，实际上可能包含145.13.3.0、145.13.7.0和145.21.0.0等多个子网，路由器会根据目的IP地址的子网号将数据包正确地转发到对应的子网。 TCP/IP协议中的无分类编址和CIDR记法是网络地址管理的重要手段，划分子网则是一种优化网络结构、提高地址利用率和网络性能的技术。这些概念和方法在现代互联网中起着至关重要的作用，是理解网络通信和网络设计的基础。