附录 B Internet 协议路由选择

本附录概述了 IP 路由选择。本章包括以下主题：

• IP 地址概述

• 使用子网

• 使用网络掩码

IP 地址概述

Internet 协议 (IP) 地址的长度为 32 位。因此，整个 Internet 上可能总共大约有 40 亿个地址。IP 地址用一组由点分隔的八位字节表示。例如，地址 11111111 00000001 00000101 00001010 表示为 127.1.5.10，或以十六进制记数法表示为 7f.1.5.a0。

由于地址数目过于庞大，所以需要将网络分层组织到管理域中。这种组织结构导致产生了名称管理域和网络类的定义。由于每个站点的大小会有所不同，因而 IP 地址被分成了三个主要的类型或类。大型站点可保留 A 类地址并获得 2²⁴ 个单独的地址。小型站点可保留 C 类地址并获得 2⁸ 个单独的地址。

网络类

A 类使用第一个八位字节作为网络地址，其余三个八位字节作为此网络中主机的地址。例如，网络地址为 129.0.0.0 的站点可以拥有 2²⁴ 个地址，其地址范围在 129.0.0.0 和 129.255.255.255 之间。

B 类使用两个八位字节作为网络地址，其余两个八位字节作为主机地址。例如，网络地址为 129.123.0.0 的站点可以拥有 2¹⁶ 个地址，其地址范围在 129.123.0.0 和 129.123.255.255 之间。

C 类使用三个八位字节作为网络地址，另一个作为主机地址。例如，网络地址为 129.123.56.0 的站点可以拥有 2⁸ 个地址，其地址范围在 129.123.56.0 和 129.123.56.255 之间。

使用子网

子网连接可以将一个网络划分为更小的段或子网。此技术是 A 类和 B 类网络所必需的。如果目标地址在同一子网中，路由器不会将数据包转发到该子网之外。因此，将一个大型网络分段可以大大降低网络流量。例如，假设一个 B 类网络已分成 255 个子网。除非数据包的目标主机位于子网之外，否则本地数据包将发送给这 255 台主机，而不是 256,000 台。

使用网络掩码

网络掩码由一组 1 后跟一组 0 组成。将 IP 地址和网络掩码进行“与”运算， 即可得到子网的地址。

路由器使用网络掩码来确定是否将数据包转发至外部子网。例如，假设一台 IP 地址为 129.123.56.95 的计算机向另一台 IP 地址为 129.123.56.100 的计算机发送了一封电子邮件。通过将两个 IP 地址和网络掩码 (255.255.255.0) 进行“与”运算，则两台计算机均可得到结果 129.123.56.0。由此路由器将得出结论，源计算机和目标计算机在同一子网中。因此，路由器不会将电子邮件转发至外部子网。

另外，如果目标计算机的地址是 129.123.67.100，则经过该运算得到的子网地址为 129.123.67.0。路由器将把电子邮件转发至外部子网 (129.123.67.0)。

虽然上述某些示例仅适用于以太网链接，但其原理适用于所有网络类型。