2011年5月第70题要使4个连续的C类网络汇聚成一个超网,则子网掩码应该为()。
A.255.240.0.0
B.255.255.0.0
C.255.255.252.0
D.255.255.255.252
参考答案:C
解析:
IP地址等级的设计有许多好处,但也有一个缺点,便是弹性不足。解决这个问题的方法就是利用分割子网和超网技术。
(1)分割子网。分割子网是将某类网络分割成规模较小的子网,再分配给多个实体网络。重点是让每个子网拥有一个独一无二的子网地址(subnetaddress),以此识别子网。由于企业分配到的网络地址是无法变动的,因此,如果要分割子网的话,必须从主机地址“借用”前面几位作为子网地址。原先的网络地址加上子网地址便可用来识别特定的子网。这样IP地址就由二级变为三级,即:
IP地址::={<网络号>,<子网号>,<主机号>}这样从其他网络发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,再按目的网络号和子网号找到目的子网,将IP数据报交付给目的主机。假设某单位申请到B类网络的IP地址如下:
10010001000011010000000000000000(145.13.0.0)按照原先等级式IP的规划,前面16位是网络地址,后面16位则是主机地址。若要分割子网,必须借用主机地址前面的几位作为子网地址。假设现在使用主机地址的前3位作为子网地址。子网地址与原先的网络地址合起来共19位,可视为是新的网络地址,用来识别该子网。原先16位的网络地址当然不可更动,但是子网地址却是可以自行分配。若子网地址使用了3位,则产生了23=8个子网:
换言之,从主机地址借用了3位之后,便可以分割出8个子网。当然,相对的主机地址长度变短后,所拥有的IP地址数量也减少了。以上例而言,原先B类网络可以有216-2=65534个可用的主机地址;而新建立的子网,每个子网仅有213-2=8190个可用的主机地址。子网不是简单地将IP地址加以分割,其关键在于分割后的子网必须能够正常地与其他网络相互连接,也就是在路由过程中仍然能识别这些子网。解决这个问题的办法就是利用子网掩码技术。子网掩码需要与IP地址一起使用,子网掩码的1对映至IP地址便是代表网络地址位,0对映至IP地址便是代表主机地址位。例如:
255.255.248.0代表此IP地址的前21位为网络地址,后11位为主机地址。路由过程中,便是据此来判断IP地址中网络地址的长度,以便能将IP信息包正确地转送至目的网络。上述IP地址与子网掩码的组合也可写成:
168.95.192.1/21/前面是正常的IP表示法,/后面的数字21则代表子网掩码中1的数目。
(2)超网为了解决B类网络紧缺、而C类网络相对富裕的问题,产生了ClasslessInter-DomainRouting(CIDR),即无等级的IP地址划分方式。CIDR消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念,因而可以更加有效地分配IPv4的地址空间,并且可以在新的IPv6使用之前允许因特网的规模继续增长。CIDR将网络前缀都相同的连续的IP地址组成“CIDR地址块”。
①CIDR原理。假设某单位需要1500个IP地址,由于C类地址只能提供256个IP地址,因此必须分配B类的网络地址给这个单位,而B类网络实际可提供65536个IP地址,远超过该单位的需求,这些多出来的IP地址无法再分配给其他单位使用,因此实际上都浪费掉了。解决这些问题的方法就是将数个C类网络的IP地址“合并”起来,分配给原先需申请B类网络的单位。经计算,只需分配6个C类网络的IP地址给这个单位,便可符合其需求,因而节省下1个B类网络的地址空间。
C类网络的IP地址合并原理与子网分割的原理相同,是使用子网掩码来定义较具弹性的网络地址。利用子网掩码重新定义“较短”的网络地址,以便将现有2、4、8、16等2幂方数的网络,“合并”成为一个网络。
②CIDR实例。通过CIDR的方式,可以分配一个长度为21位的网络地址给这个单位,则该单位可运用的主机地址将会有32-21(位)-11位,总共可产生211-2=2046个IP地址,与该单位所需的1500个IP地址相近。
IP地址的合并有以下的限制:·用来合并的C类网络地址必然是连续的;·用来合并的C类网络地址数目必然是2的次方。因此,这个单位实际上分配到的可能是如下的8个连续C类地址空间:
这8个连续的C类地址可以利用下列方式表示:203.74.208.0/21利用子网将网络地址的3位当成主机地址。虽然CIDR原先是为了合并ClassC地址所设计,但在实际操作上可适用于任何的IP地址范围。