想一想，前面講了以太網(wǎng)幀中的最小數(shù)據(jù)長度為46字節(jié)，不足46字節(jié)的要用填充字節(jié)補(bǔ)上，那么如何界定這46字節(jié)里前多少個(gè)字節(jié)是IP、ARP或RARP數(shù)據(jù)報(bào)而后面是填充字節(jié)？

5. IP地址與路由

IPv4的IP地址長度為4字節(jié)，通常采用點(diǎn)分十進(jìn)制表示法（dotted decimal representation）例如0xc0a80002表示為192.168.0.2。Internet被各種路由器和網(wǎng)關(guān)設(shè)備分隔成很多網(wǎng)段，為了標(biāo)識(shí)不同的網(wǎng)段，需要把32位的IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分，網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同的各主機(jī)位于同一網(wǎng)段，相互間可以直接通信，網(wǎng)絡(luò)號(hào)不同的主機(jī)之間通信則需要通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)。

過去曾經(jīng)提出一種劃分網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的方案，把所有IP地址分為五類，如下圖所示（該圖出自[TCPIP]）。

36.9. IP地址類

A類 0.0.0.0到127.255.255.255

B類 128.0.0.0到191.255.255.255

C類 192.0.0.0到223.255.255.255

D類 224.0.0.0到239.255.255.255

E類 240.0.0.0到247.255.255.255

一個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可容納的地址數(shù)量最大，一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)的地址數(shù)量是65536，一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)的地址數(shù)量是256。D類地址用作多播地址，E類地址保留未用。

隨著Internet的飛速發(fā)展，這種劃分方案的局限性很快顯現(xiàn)出來，大多數(shù)組織都申請B類網(wǎng)絡(luò)地址，導(dǎo)致B類地址很快就分配完了，而A類卻浪費(fèi)了大量地址。這種方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)的劃分是flat的而不是層級(jí)結(jié)構(gòu)（hierarchical）的，Internet上的每個(gè)路由器都必須掌握所有網(wǎng)絡(luò)的信息，隨著大量C類網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，路由器需要檢索的路由表越來越龐大，負(fù)擔(dān)越來越重。

針對(duì)這種情況提出了新的劃分方案，稱為CIDR（Classless Interdomain Routing）。網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的劃分需要用一個(gè)額外的子網(wǎng)掩碼（subnet mask）來表示，而不能由IP地址本身的數(shù)值決定，也就是說，網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的劃分與這個(gè)IP地址是A類、B類還是C類無關(guān)，因此稱為Classless的。這樣，多個(gè)子網(wǎng)就可以匯總（summarize）成一個(gè)Internet上的網(wǎng)絡(luò)，例如，有8個(gè)站點(diǎn)都申請了C類網(wǎng)絡(luò)，本來網(wǎng)絡(luò)號(hào)是24位的，但是這8個(gè)站點(diǎn)通過同一個(gè)ISP（Internet service provider）連到Internet上，它們網(wǎng)絡(luò)號(hào)的高21位是相同的，只有低三位不同，這8個(gè)站點(diǎn)就可以匯總，在Internet上只需要一個(gè)路由表項(xiàng)，數(shù)據(jù)包通過Internet上的路由器到達(dá)ISP，然后在ISP這邊再通過次級(jí)的路由器選路到某個(gè)站點(diǎn)。

下面舉兩個(gè)例子：

表 36.1. 劃分子網(wǎng)的例子1

IP地址

140.252.20.68

8C FC 14 44

子網(wǎng)掩碼

255.255.255.0

FF FF FF 00

網(wǎng)絡(luò)號(hào)

140.252.20.0

8C FC 14 00

子網(wǎng)地址范圍

140.252.20.0~140.252.20.255

表 36.2. 劃分子網(wǎng)的例子2

IP地址

140.252.20.68

8C FC 14 44

子網(wǎng)掩碼

255.255.255.240

FF FF FF F0

網(wǎng)絡(luò)號(hào)

140.252.20.64

8C FC 14 40

子網(wǎng)地址范圍

140.252.20.64~140.252.20.79

可見，IP地址與子網(wǎng)掩碼做與運(yùn)算可以得到網(wǎng)絡(luò)號(hào)，主機(jī)號(hào)從全0到全1就是子網(wǎng)的地址范圍。IP地址和子網(wǎng)掩碼還有一種更簡潔的表示方法，例如140.252.20.68/24，表示IP地址為140.252.20.68，子網(wǎng)掩碼的高24位是1，也就是255.255.255.0。

如果一個(gè)組織內(nèi)部組建局域網(wǎng)，IP地址只用于局域網(wǎng)內(nèi)的通信，而不直接連到Internet上，理論上使用任意的IP地址都可以，但是RFC 1918規(guī)定了用于組建局域網(wǎng)的私有IP地址，這些地址不會(huì)出現(xiàn)在Internet上，如下表所示。

10.*，前8位是網(wǎng)絡(luò)號(hào)，共16,777,216個(gè)地址

172.16.*到172.31.*，前12位是網(wǎng)絡(luò)號(hào)，共1,048,576個(gè)地址

192.168.*，前16位是網(wǎng)絡(luò)號(hào)，共65,536個(gè)地址

使用私有IP地址的局域網(wǎng)主機(jī)雖然沒有Internet的IP地址，但也可以通過代理服務(wù)器或NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）等技術(shù)連到Internet上。

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