1. 計算機網路ip地址劃分的方法
ip地址是指互聯網協議地址，是ip address的縮寫，ip地址是ip協議提供的一種統一的地址格式，它為互聯網上的每一個網路和每一台主機分配一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異。
ip是網路之間互連的協議，也就是為計算機網路相互連接，進行通信而設計的協議，在網際網路中，它是能使連接到網上的所有計算機網路，實現相互通信的一套規則，規定了計算機在網際網路上進行通信時應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統，只要遵守ip協議，就可以與網際網路互連互通。
ip地址被用來給網際網路上的電腦一個編號，大家日常見到的情況是，每台聯網的PC上都需要有ip地址才能正常通信。
ip地址是一個32位的二進制數，通常被分割為四個八位二進制數，ip地址，常用點分十進製表示成abcd的形式。其中abcd都是0-255之間的十進制整數。
ip地址是一種在internet上的給主機編址的方式，也稱為網路協議地址，常見的ip地址分為ipv4與ipv6兩大類。
ip地址編址方案，ip地址編制方案，將ip地址空間劃分為A,B,C,D,E 5類，其中A,B,C是基本類，D,E類是作為多播和保留使用。
ip v4就是有四段數字，每一段最大不超過255，由於互聯網的蓬勃發展，ip位址的需求量越來越大，使得ip位址的發放愈趨嚴格。
ip地址的分類。
1.a類地址：
a類地址，第一位元組為網路地址，其他三個位元組為主機地址，它的第一個位元組的第一位，固定為零，a類地范圍，1.0.0.1-126.255.255.254。
2. B類地址：第一位元組和第二位元組為網路地址，其它兩個位元組為主機地址。他的第一個位元組的前兩位固定為10。
B類地址的范圍：128.0.0.1----191.255.255.254。
3. C類地址：第一位元組，第二位元組和第三個位元組為網路地址，第四個位元組為主機地址，另外第一個位元組的前三位固定為110。
c類地址范圍：192.0.0.1-223.255.255.254。
D類地址和E類地址，不分主機地址和網路地址。
2. IP地址採用什麼樣的編址結構，可以分為哪幾類，如何進行分類
A類~E類。一個A類IP地址是指， 在IP地址的四段號碼中，第一段號碼為網路號碼，剩下的三段號碼為本地計算機的號碼。如果用二進製表示拆彎搜IP地址的話，A類IP地址就由1位元組的網路地址和3位元組主機地址組成，網路地址的最高位必須是「0」。A類IP地址中網路的標識長度為7位，主機標識的長度為24位，A類網路地址數量較少，可以用於主機數達1600多萬台的大型網路。 A類IP地址 地址范圍1.0.0.1-126.255.255.254（二進製表示為：00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111110 11111111 11111111 11111110）。 A類IP地址的子網掩碼為255.0.0.0，每個網路支持旅歷的最大主機數為256的3次方-2=16777214台。 B類IP地址 一個B類IP地址是指，在IP地址的四段號碼中，前兩段號碼為網路號碼，。如果用二進製表示IP地址的話，B類IP地址就由2位元組的網路地址和2位元組主機地址組成，網路地址的最高位必須是「10」。B類IP地址中網路的標識長度為14位，主機標識的長度為16位，B類網路地址適用於中等規模的網路，每個網路所能容納的計算機數為6萬多台。 B類IP地址地址范圍128.1.0.1-191.254.255.254（二進製表示為：10000000 00000001 00000000 00000001 - 10111111 11111110 11111111 11111110）。 B類IP地址的子網掩碼為255.255.0.0，每個網鬧穗絡支持的最大主機數為256的2次方-2=65534台 C類IP地址 一個C類IP地址是指，在IP地址的四段號碼中，前三段號碼為網路號碼，剩下的一段號碼為本地計算機的號碼。如果用二進製表示IP地址的話，C類IP地址就由3位元組的網路地址和1位元組主機地址組成，網路地址的最高位必須是「110」。C類IP地址中網路的標識長度為21位，主機標識的長度為8位，C類網路地址數量較多，適用於小規模的區域網絡，每個網路最多隻能包含254台計算機。 C類IP地址范圍192.0.1.1-223.255.254.254（二進製表示為: 11000000 00000000 00000001 00000001 - 11011111 11111111 11111110 11111110）。 C類IP地址的子網掩碼為255.255.255.0，每個網路支持的最大主機數為256-2=254台 由InternetNIC在全球范圍內統一分配，D、E類為特殊地址。
3. 計算機的I/O過程中的編址方式有哪些各有什麼特點
I/O介面獨立編址方式這種編址方式是將存儲器地址空間和I/O介面地址空間分開設置，互不影響。設有專門的輸入指令（IN）和輸出指令（OUT）來完成I/O操作，2、I/O介面與存儲器統一編址方式這種編址方式不區分存儲器地址空間和I/O介面地址空間，把所有的I/O介面的埠都當作是存儲器伍大的一個單元對待，每個介面晶元都安排一個或幾個與存儲器統一編號的地址號。也不設專門的輸入/輸出指令，所有傳送和訪問存儲器的指令都可用來對I/O介面操作。兩種編址方式有各自的優缺點，獨立編址方式的主要優點是內存地址空間與I/O介面地址空間分開，互不影響，解碼電路較簡單，並設有專門的I/O指令，所編程序易於區分，且執行時間短，快速性好。其缺點是只用I/O指令訪問I/O埠，功能有限且要采腔沒豎用專用I/O周期和專用的I/O控制線，使微處理器復雜化。統一編址方式的主要優點是訪問內存的指令都可用於I/O操作，數據處理功能強；同時I/O介面可與存儲器部分公用解碼和控制電路。其缺點是：I/O介面要佔用存察攜儲器地址空間的一部分；因不用專門的I/O指令，程序中較難區分I/O操作
4. 計算機網路
應用層（數據）：確定進程之間通信的性質以滿足用戶需要以及提供網路與用戶應用
表示層（數據）：主要解決用戶信息的語法表示問題，如加密解密
會話層（數據）：提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制，如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的
傳輸層（段）：實現網路不同主機上用戶進程之間的數據通信，可靠
與不可靠的傳輸，傳輸層的錯誤檢測，流量控制等
網路層（包）：提供邏輯地址（IP）、選路，數據從源端到目的端的
傳輸
數據鏈路層（幀）：將上層數據封裝成幀，用MAC地址訪問媒介，錯誤檢測與修正
物理層（比特流）：設備之間比特流的傳輸，物理介面，電氣特性等
IP 地址編址方案將IP地址空間劃分為 A、B、C、D、E 五類，其中 A、B、C 是基本類，D、E 類作為多播和保留使用，為特殊地址。
A 類地址：以 0 開頭，第一個位元組范圍：0~127 。
B 類地址：以 10 開頭，第一個位元組范圍：128~191 。
C 類地址：以 110 開頭，第一個位元組范圍：192~223。
D 類地址：以 1110 開頭，第一個位元組范圍：224~239 。
E 類地址：以 1111 開頭，保留地址。
物理地址(MAC 地址)，是數據鏈路層和物理層使用的地址。
IP 地址是網路層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址。
其中 ARP 協議用於 IP 地址與物理地址的對應。
網路層的 ARP 協議完成了 IP 地址與物理地址的映射。
TCP(Transmission Control Protocol)，傳輸控制協議，是一種面向連接的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通信協議。
主要特點如下：
FTP ：定義了文件傳輸協議
Telnet ：它是一種用於遠程登陸
SMTP ：定義了簡單郵件傳送協議
POP3 ：它是和 SMTP 對應，POP3 用於接收郵件
HTTP ：從 Web 伺服器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協議。
防止了伺服器端的一直等待而浪費資源
伺服器端准備為每個請求創建一個鏈接，並向其發送確認報文，然後等待客戶端進行確認後創建。如果此時客戶端一直不確認，會造成 SYN 攻擊，即SYN 攻擊，英文為 SYN Flood ，是一種典型的 DoS/DDoS 攻擊。
TCP 協議是一種面向連接的、可靠的、基於位元組流的運輸層通信協議。TCP 是全雙工模式，這就意味著：
TIME_WAIT 表示收到了對方的 FIN 報文，並發送出了 ACK 報文，就等 2MSL後即可回到 CLOSED 可用狀態了。如果 FIN_WAIT_1 狀態下，收到了對方同時帶 FIN 標志和 ACK 標志的報文時，可以直接進入到 TIME_WAIT 狀態，而無須經過 FIN_WAIT_2 狀態。
如果不等，釋放的埠可能會重連剛斷開的伺服器埠，這樣依然存活在網路里的老的 TCP 報文可能與新 TCP 連接報文沖突，造成數據沖突，為避免此種情況，需要耐心等待網路老的 TCP 連接的活躍報文全部死翹翹，2MSL 時間可以滿足這個需求（盡管非常保守）！
建立連接後，兩台主機就可以相互傳輸數據了。如下圖所示：
因為各種原因，TCP 數據包可能存在丟失的情況，TCP 會進行數據重傳。如下圖所示：
TCP 協議操作是圍繞滑動窗口 + 確認機制來進行的。
滑動窗口協議，是傳輸層進行流控的一種措施，接收方通過通告發送方自己的窗口大小，從而控制發送方的發送速度，從而達到防止發送方發送速度過快而導致自己被淹沒的目的。
TCP 的滑動窗口解決了端到端的流量控制問題，允許接受方對傳輸進行限制，直到它擁有足夠的緩沖空間來容納更多的數據。
計算機網路中的帶寬、交換結點中的緩存及處理機等都是網路的資源。在某段時間，若對網路中某一資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分，網路的性能就會變壞，這種情況就叫做擁塞。
通過擁塞控制來解決。擁堵控制，就是防止過多的數據注入網路中，這樣可以使網路中的路由器或鏈路不致過載。注意，擁塞控制和流量控制不同，前者是一個 全局性 的過程，而後者指 點對點 通信量的控制。
擁塞控制的方法主要有以下四種：
1）慢開始
不要一開始就發送大量的數據，先探測一下網路的擁塞程度，也就是說由小到大逐漸增加擁塞窗口的大小。
2）擁塞避免
擁塞避免演算法，讓擁塞窗口緩慢增長，即每經過一個往返時間 RTT 就把發送方的擁塞窗口 cwnd 加 1 ，而不是加倍，這樣擁塞窗口按線性規律緩慢增長。
3）快重傳
快重傳，要求接收方在收到一個 失序的報文段 後就立即發出 重復確認 （為的是使發送方及早知道有報文段沒有到達對方），而不要等到自己發送數據時捎帶確認。
快重傳演算法規定，發送方只要一連收到三個重復確認，就應當立即重傳對方尚未收到的報文段，而不必繼續等待設置的重傳計時器時間到期。
4）快恢復
快重傳配合使用的還有快恢復演算法，當發送方連續收到三個重復確認時，就執行「乘法減小」演算法，把 ssthresh 門限減半。
UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議），是與 TCP 相對應的協議。它是面向非連接的協議，它不與對方建立連接，而是直接就把數據包發送過去。
主要特點如下：
DNS ：用於域名解析服務
SNMP ：簡單網路管理協議
TFTP：簡單文件傳輸協議
TCP 只支持點對點通信；UDP 支持一對一、一對多、多對一、多對多的通信模式。
TCP 有擁塞控制機制；UDP 沒有擁塞控制，適合媒體通信，對實時應用很有用，如 直播，實時視頻會議等
既使用 TCP 又使用 UDP 。
HTTP 協議，是 Hyper Text Transfer Protocol（超文本傳輸協議）的縮寫，是用於從萬維網伺服器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協議。
主要特點如下：
請求報文包含三部分：
a、請求行：包含請求方法、URI、HTTP版本信息
b、請求首部欄位
c、請求內容實體
響應報文包含三部分：
a、狀態行：包含HTTP版本、狀態碼、狀態碼的原因短語
b、響應首部欄位
c、響應內容實體
GET: 對伺服器資源的簡單請求。
POST: 用於發送包含用戶提交數據的請求。
HEAD：類似於 GET 請求，不過返回的響應中沒有具體內容，用於獲取報頭。
PUT：傳說中請求文檔的一個版本。
DELETE：發出一個刪除指定文檔的請求。
TRACE：發送一個請求副本，以跟蹤其處理進程。
OPTIONS：返回所有可用的方法，檢查伺服器支持哪些方法。
CONNECT：用於 SSL 隧道的基於代理的請求。
1.明文發送，內容可能被竊聽
2.不驗證通信方的身份，因此可能遭遇偽裝
3.無法證明報文的完整性，可能被篡改
綜上所述：
需要 IP 協議來連接網路，TCP 是一種允許我們安全傳輸數據的機制，使用 TCP 協議來傳輸數據的 HTTP 是 Web 伺服器和客戶端使用的特殊協議。HTTP 基於 TCP 協議，所以可以使用 Socket 去建立一個 TCP 連接。
HTTPS ，實際就是在 TCP 層與 HTTP 層之間加入了 SSL/TLS 來為上層的安全保駕護航，主要用到對稱加密、非對稱加密、證書，等技術進行客戶端與伺服器的數據加密傳輸，最終達到保證整個通信的安全性。
埠不同：HTTP 與 HTTPS 使用不同的連接方式，埠不一樣，前者是 80，後者是 443。
資源消耗：和 HTTP 通信相比，HTTPS 通信會由於加解密處理消耗更多的 CPU 和內存資源。
開銷：HTTPS 通信需要證書，而證書一般需要向認證機構申請免費或者付費購買。
SSL 協議即用到了對稱加密也用到了非對稱加密
1）客戶端發起 https 請求（就是用戶在瀏覽器里輸入一個 https 網址，然後連接到 server
的 443 埠）
2）服務端的配置（採用 https 協議的伺服器必須要有一套數字證書，可以自己製作，
也可以向組織申請，這套證書就是一對公鑰和私鑰，這是非對稱加密）。
3）傳輸證書（這個證書就是公鑰，只是包含了很多信息）
4）客戶端解析證書（由客戶端 tls 完成，首先驗證公鑰是否有效，若發現異常，則彈出
一個警示框，提示證書存在問題，若無問題，則生成一個隨機值（對稱加密的私鑰），然後用證書對隨機值進行加密）
5）傳輸加密信息（這里傳輸的是加密後的隨機值，目的是讓服務端得到這個隨機值，以後客戶端和服務端的通信就可以通過這個隨機值來進行加密了）
6）服務端解密信息（服務端用私鑰（非對稱加密）解密後得到了客戶端傳來的隨機值（對稱加密的私鑰），然後把通信內容通過該值（對稱加密的私鑰隨機值）進行對稱加密。所謂對稱加密就是，將信息和私鑰（對稱加密的私鑰）通過某種演算法混在一起，這樣除非知道私鑰（對稱加密的私鑰），不然無法獲取內容，而正好客戶端和服務端都知道這個私鑰（對稱加密的私鑰），所以只要加密演算法夠彪悍，私鑰夠復雜，數據就夠安全）
7）傳輸加密的信息
8）客戶端解密信息，用隨機數（對稱加密的私鑰）來解。
默認情況下建立 TCP 連接不會斷開，只有在請求報頭中聲明 Connection: close 才會在請求完成後關閉連接。
在 HTTP/1.0 中，一個伺服器在發送完一個 HTTP 響應後，會斷開 TCP 鏈接。但是這樣每次請求都會重新建立和斷開 TCP 連接，代價過大。所以雖然標准中沒有設定，某些伺服器對 Connection: keep-alive 的 Header 進行了支持。意思是說，完成這個 HTTP 請求之後，不要斷開 HTTP 請求使用的 TCP 連接。這樣的好處是連接可以被重新使用，之後發送 HTTP 請求的時候不需要重新建立 TCP 連接，以及如果維持連接，那麼 SSL 的開銷也可以避免.
如果維持持久連接，一個 TCP 連接是可以發送多個 HTTP 請求的。
HTTP/1.1 存在一個問題，單個 TCP 連接在同一時刻只能處理一個請求，在 HTTP/1.1 存在 Pipelining 技術可以完成這個多個請求同時發送，但是由於瀏覽器默認關閉，所以可以認為這是不可行的。在 HTTP2 中由於 Multiplexing 特點的存在，多個 HTTP 請求可以在同一個 TCP 連接中並行進行。
TCP 連接有的時候會被瀏覽器和服務端維持一段時間。TCP 不需要重新建立，SSL 自然也會用之前的。
有。Chrome 最多允許對同一個 Host 建立六個 TCP 連接。不同的瀏覽器有一些區別。
如果圖片都是 HTTPS 連接並且在同一個域名下，那麼瀏覽器在 SSL 握手之後會和伺服器商量能不能用 HTTP2，如果能的話就使用 Multiplexing 功能在這個連接上進行多路傳輸。不過也未必會所有掛在這個域名的資源都會使用一個 TCP 連接去獲取，但是可以確定的是 Multiplexing 很可能會被用到。
如果發現用不了 HTTP2 呢？或者用不了 HTTPS（現實中的 HTTP2 都是在 HTTPS 上實現的，所以也就是只能使用 HTTP/1.1）。那瀏覽器就會在一個 HOST 上建立多個 TCP 連接，連接數量的最大限製取決於瀏覽器設置，這些連接會在空閑的時候被瀏覽器用來發送新的請求，如果所有的連接都正在發送請求呢？那其他的請求就只能等等了
5. ip編址技術包括哪些技術
IP地址的定義（什麼是IP地址？） 就是網路中用於區分每一台主機的唯一標識，即通常所說的邏輯地址。 IP地址的標識方法 1） 採用4個8位二進制旅拆數字（8位組），即32位二進制數字分為四組標識IP地址 2） 為了符合人們的思維方式，將二進制數字用轉化成十進制數字標示，即點分十進制Dotted Decimal）表示法。 IP地址的分類 參考圖片，你到書上看吧 子網掩碼的介紹 我們通過IP地址的組成可以知道，IP地址由網路地址和主機地址兩部分組成，而計算機是如何知道那部分是網路地址、那部分是游鎮毀主機地址呢？這就需要子網掩碼來幫忙了——其實這點也非常好理解，在我們配置TCP/IP屬性時都是IP地址和子網掩碼共同來使用的。計算機通過將子網掩碼與IP地址作邏輯與運算，得到的結果就是網路地址，也就是我們通常所說的該主機所在的網段。 預設情況下按照A、B、C類地址劃分，子網掩碼對應為255.0.0.0、255.255.0.0、255.255.255.0。而在實際使用中，我們常劃分子網來更有效的使用IP地址資源。 劃分IP子網的目的（為什麼要劃分子網？） 減少網路流量 優化網路性能 簡化網路管理 能使網路跨越較大的地理距離 如何劃分IP子網 劃分子網的步驟 基本步驟： （1）確定需要多少網路ID 每個子網都需要一個 每個廣域網連接需要一個 （2）確定每個子網的主機數量 每個主機需要一個 每個路由器介面需要一個 （3）根據以上需求創建 整個網路的子網掩碼 每個子網 ID 每個子網的主機范圍 劃分子網的快捷方法 回答五個問題 1、 子網掩碼能夠提供多少個子網？ 2、 每個子網有多少個主機？ 3、 每個子網有效的IP地址是什麼？ 4、 每個子網中的主機地址范圍？ 5、 每個子網的廣播地址是多少？ 下面還是以實例來說明劃分子網的快捷方法（只是個人習慣的一種方式，感覺很好用～～） C類IP地址 192.168.10.0 子網掩碼255.255.255.224(/27) 我們一看子網掩碼便知不是預設情況下的，「/27」表明網路位佔32位中的27位，其餘5位為主機位。 每個子網的主機數為：2的5次方（32－27）＝32 子網數：2的3次方（27－24）＝256/32＝8 子網掩碼的最後一位224＝256－每個子網的主機數＝256－32＝224 每個子網中的主機地址范圍：0～31、32～63、64～95、神備96～127、128～159、160～191、192～223、224～255； 主機地址范圍與廣播地址 子網地址 0 32 64 96 128 160 192 224 第一個主機號 1 33 65 97 129 161 193 225 最後主機號 30 62 94 126 158 190 222 254 廣播地址 31 63 95 127 159 191 223 255 其中在子網劃分中會涉及到可變長度子網掩碼（VLSM）和無類域間路由（CIDR）兩個重要應用，有興趣的朋友可以去查查相關資料。
6. 計算機網路——4.網路層
將網路互連並能夠互相通信，會遇到許多問題，例如：不同的定址方案(不同的網路可能地址的表示位數不同)，不同的最大分組長度(最大幀長)，不同的網路接入機制，不同的超時控制，不同的差錯恢復方法......
如何 將異構的網路互相連接起來 ：使用一些 中間設備(中間系統)(中繼系統) ：
1.IP地址及其表示方法
IP地址就是給每個連接在互聯網上的 主機(或路由器) 分配一個在全世界范圍內是 唯一的32位 的標識符。IP地址由互聯網名字和數字分配機構(ICANN)進行分配。分配給ISP，然後用戶再通過ISP申請到一個IP地址。
2.IP地址的編址方式
後續還有 NAT 和 IPv6 這些方法
正常使用ABC三類，DE兩類用作科研或者其他一般不開放使用。D類地址還是多播地址
A類地址：
B類地址：
C類地址：
3.特殊IP地址
4.IP地址的一些重要特點
IP地址與硬體地址是不同的地址
通信時使用的兩個地址：
每個介面都有兩個地址，網路層及以上的使用IP地址，數據鏈路層和物理層使用MAC地址(物理地址)
1.地址解析協議ARP的作用
3.ARP分組的傳輸
4.ARP高速緩存的作用
5.ARP欺騙
網路上的任意一台主機，在 沒有接收到ARP請求 的情況下，可以 主動發送ARP響應 。
6.應當注意的問題
7.使用ARP的四種典型情況
假設現在有四個A類網路通過三個路由器連接在一起，而每個網路上都有成千上萬台主機，如果按照目的主機的主機號來製作路由表，那麼一個路由表就有 成千上萬行 ，這樣路由表的內存會過於龐大，因此我們按照 目的主機所在網路地址 來製作路由表，相當於 歸類紀錄 ，這樣的話每個路由表只需要幾行就可以，會大大簡化。如下圖：
2.特定主機路由 ：雖然互聯網所有的分組轉發都是基於 目的主機所在的網路 ，但是在大多數情況下，都允許有一個特例，即 指定某個網路中的某一台主機填入路由表 ，採用特定主機路由可以使網路管理人員 更方便地控制網路和測試網路 ，同時也考慮到某種 安全問題 。
3.默認路由 ：假如現在有一個分組的地址為1.2.3.4那麼它的網路地址就是1.0.0.0，但是在路由表中沒有記錄，那麼路由器就不知道該轉發給誰，怎麼轉發，就會將這個分組丟棄，為了避免這種情況，有了默認路由，一旦出現 找不到目的地址的分組 ，就 由默認路由轉發 (或者說 默認路由能夠匹配所有的地址 )。但同時 默認路由的優先順序是最小的 ，也就是 只有在找不到的情況下才會使用 ，找到了的話就不會用默認路由。採用默認路由可以 減少路由表所佔用的空間和搜索路由表所用的時間 ，如果主機連接在一個 小網路 上，並且這個網路只用一個路由器與互聯網連接，那麼這種情況非常適合使用默認路由。例如下圖：
1.從兩級IP地址到三級IP地址
早期IP地址的不合理設計：IP地址浪費極大，因此對分類的IP地址做了一個改進，劃分子網：在IP地址中增加一個"子網號欄位"，使原本的兩級地址(網路號，主機號)變成三級地址(網路號，主機號，子網號)，如下圖所示：
例如：
3.子網掩碼
規則：
(6).報告轉發分組出錯
1.網路前綴
劃分子網雖然在一定程度上解決了困難，但是並 沒有從根本上解決 ，仍然有幾個問題：
2.CIDR的特點
CIDR是在 變長子網掩碼(VLSM) 的基礎上進一步提出的，它的全稱為 無分類域間選擇(CIDR) 。
主要特點：
3.路由聚合
4.CIDR記法的其它形式
5.CIDR地址塊劃分
7. 計算機網路-網路層-超網
在一個劃分子網的網路中可同時使用幾個不同的子網掩碼。使用變長子網掩碼VLSM(Variable Length Subnet Mask)可進一步提高IP地址資源的利用率。在VLSM的基礎上又進一步研究出無分類編址方法，它的正式名字是 無分類域間路由選擇CIDR (Classless Inter-Domain Routing,CIDR的讀音是「sider'」)。
CIDR最主要的特點有兩個汪團：
(I)CIDR把32位的IP地址劃分為前後兩個部分。前面部分是「網路前綴」(network-prefix)(或簡稱為「前綴」)，用來指明網路，後面部分則用來指明主機。因此CIDR使IP地址從三級編址(使用子網掩碼)又回到了兩級編址，但這已是無分類的兩級編址。其記法是：
IP地址：={<網路前綴>，<主機號>} (4-3)
CIDR還使用「斜線記法」(slash notation),或稱為CIDR記法，即在IP地址後面加上斜線「/」，然念稿後寫上網路前綴所佔的位數。
(2)CIDR把網路前綴都相同的連續的IP地址組成一個「CIDR地址塊」。我們只要知道CIDR地址塊中的任何一個地址，就可以知道這個地址塊的起始地址（即最小地址）和最大地址，以及地址塊中的地址數。例如，已知IP地址128.14.35.7/20是某CIDR地址塊中的一個地址，現在把它寫成二進製表示，其中的前20位是網路前綴，而後面的12位是主機號：
128.14.35.7/20= 1000 0000 0000 1110 0010 0011 0000 0111
這個地址所在的地址塊中的最小地址和最大地址可以很方便地得出：找出 地址掩碼（斜線後面的數字個數是掩碼地址1的個數， 20位）中1和0的交界處 發生在地址中的哪一個位元組。現在是在第三個位元組，取後面12 都寫成0是最小地址，寫成1為最大地址。
最小地址：128.14.32.0 1000 0000 0000 1110 0010 0000 0000 0000
最大地址：128.14.47.255 1000 0000 0000 1110 0010 1111 1111 1111
以上這兩個特殊地址的主機號是全0和全1的地址。一般並不使用。通常只使用在這兩個特殊地址之間的地址。 這個地址塊共有2^12個地址（2 的主機號位數次冪） 。我們可以用地址塊中的最小地址和網路前綴的位數指明這個地址塊。例如，上面的地址塊可記為128.14.32.0/20。在不需要指出地址塊的起始地址時，也可把這樣的地址塊簡稱為「/20地址塊」。
為了更方便地進行路由選擇，CIDR使用32位的地址掩碼(address mask)。地址掩碼由一串1和一串0組成，而1的個數就是網路前綴的長度。雖然CIDR不使用子網了，但由於目前仍有一些網路還使用子網劃分和子網掩碼，因此CIDR使用的地址掩碼也可繼續稱為子網掩碼。例如，/20地址塊的地址掩碼是：1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000(20個連續的1)。 斜線記法中，斜線後面的數字就是地址掩碼中1的個數。
在「CIDR不使用子網」是指CIDR並沒有在32位地址中指明若干位作為子網欄位。但分配到一個CIDR地址塊仔陵孝的單位，仍然可以在本單位內根據需要劃分出一些子網。這些子網也都只有一個網路前綴和一台主機號欄位，但子網的網路前綴比整個單位的網路前綴要長些。例如，某單位分配到地址塊/20，就可以再繼續劃分為8個子網（即需要從主機號中借用3位來劃分子網)。這時每一個子網的網路前綴就變成23位（原來的20位加上從主機號借來的3位)，比該單位的網銘前綴多了3位。
由於一個CIDR地址塊中有很多地址，所以在路由表中就利用CIDR地址塊來查找目的網路。這種地址的聚合常稱為 路由聚合 (route aggregation),它使得路由表中的一個項目可以表示原來傳統分類地址的很多個（例如上干個）路由， 路由聚合也稱為構成超網 (supemetting)。路由聚合有利於減少路由器之間的路由選擇信息的交換，從而提高了整個互聯網的性能。
CIDR記法有多種形式，例如，地址塊10.0.0.0/10可簡寫為10/10，也就是把點分十進制中低位連續的0省略。另一種簡化表示方法是在網路前綴的後面加一個星號*，如：0000101000*意思是：在星號*之前是網路前綴，而星號◆表示P地址中的主機號，可以是任意值。
前綴位數不是8的整數倍時，需要進行簡單的計算才能得到一些地址信息。表47給出了最常用的CIDR地址塊。表中的K表示2^10=1024，網路前綴小於13或大於27都較少使用。在「包含的地址數」中沒有把全1和全0的主機號除外。
從表4-7可看出，每一個CIDR地址塊中的地址數一定是2的整數次冪。CIDR地址塊多數可以包含多個C類地址（是一個C類地址的2」倍，n是整數），這就是「 構成超網 」這一名詞的來源。
使用CIDR的一個好處就是可以更加有效地分配PV4的地址空間，可根據客戶的需要分配適當大小的CIDR地址塊。假定某ISP已擁有地址塊206.0.64.0/18（相當於有64個C類網路)。現在某大學需要800個IP地址。ISP可以給該大學分配一個地址塊206.0.68.0/22，它包括1024（即2^10）個1P地址，相當於4個連續的C類(/24地址塊)，占該ISP擁有的地址空間的1/16。這個大學然後可自由地對本校的各系分配地址塊，而各系還可再劃分本系的地址塊。
從圖4-25可以清楚地看出地址聚合的概念。這個ISP共擁有64個C類網路。如果不採用CIDR技術，則在與該SP的路由器交換路由信息的每一個路由器的路由表中，就需要有64個項目，但採用地址聚合後，就只需用路由聚合後的一個項目206.0.64.0/18就能找到該ISP,同理，這個大學共有4個系，在1SP內的路由器的路由表中，也需使用206.0.68.022這個項目。這個項目好比是大學的收發室。凡寄給這個大學任何一個系的郵件，郵遞員都不考慮大學各個系的地址，而是把這些郵件集中投遞到大學的收發室，然後由大學的收發室再進行下一步的投遞。這樣就減輕了v遞員的工作量（相當於簡化了路由表的查找）。
從圖4-25下面表格中的二進制地址可看出，把四個系的路由聚合為大學的一個路由(即構成超網)，是將網路前綴縮短。 網路前綴越短，其地址塊所包含的地址數就越多。而在三級結構的P地址中，劃分子網是使網鉻前綴變長。
在使用CIDR時，由於採用了網路前綴這種記法，IP地址由網路前綴和主機號這兩個部分組成，因此在路由表中的項目也要有相應的改變。這時， 每個項目由「網路前綴」和「下一跳地址」組成 。但是在查找路由表時可能會得到不止一個匹配結果。這樣就帶來一個間題：我們應當從這些匹配結果中選擇哪一條路由呢？
答案是：應當從匹配結果中 選擇具有最長網路前綴的路由 。這叫做 最長前綴匹 配longest-.prefix matching) ,這是因為網鉻前綴越長，其地址塊就越小，因而路由就越具體(more specific)。最長前綴匹配又稱為最長匹配或最佳匹配，為了說明最長前綴匹配的概念。
假定大學下屬的四系希望IS把轉發給四系的數據報直接發到四系面不要經過大學的路由器，但又不願意改變自己使用的P地址塊。因此，在SP的路由器的路由表中，至少要有以下兩個項目，即206.0.68.0/22（大學）和206.0.71.128/25（四系）。現在假定ISP收到一個數據報，其目的IP地址為D=206.0.71.130。把D分別和路由表中這兩個項目的掩碼逐位相「與」(AND操作)。將所得的逐位AND操作的結果按順序寫在下面：
D和 1111 1111 1111 1111 1111 11 00 0000 0000逐位相「與」 = 206.0.68.0/22 匹配
D和 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1 000 0000逐位相「與」 = 206.0.71.128/25 匹配
不難看出，現在同一個IP地址D可以在路由表中找到兩個目的網路（大學和四系）和該地址相匹配。根據 最長前綴（1的位數） 匹配的原理，應當選擇後者，把收到的數據報轉發到後一個目的網路（四系），即選擇兩個匹配的地址中更具體的一個。
從以上的討論可以看出，如果IP地址的分配一開始就採用CIDR,那麼我們可以按網路所在的地理位置來分配地址塊，這樣就可大大減少路由表中的路由項目。例如，可以將世界劃分為四大地區，每一地區分配一個CIDR地址塊：
地址塊194/7(194.0.0.0至195255.255,25)分配給歐洲：
地址塊198/7(198.0.0.0至199.255.255,255)分配給北類洲
地址塊2007(200.0.0.0至201255.255.255)分配給中美洲和南美洲：
地址塊202/7(202.0.0.0至203255.255.255)分配給亞洲和太平洋地區，
上面的每一個地址塊包含有釣3200萬個地址，這種分配地址的方法就使得IP地址與地理位置相關聯。它的好處是可以大大壓縮路由表中的項目數。例如，凡是從中國發往北美的IP數據報（不管它是地址塊198/7中的哪一個地址）都先送交位於美國的一個路由器，因此在路由表中使用一個項目就行了。
使用CIDR後，由於要尋找最長前綴匹配，使路由表的查找過程變得更加復雜了。當路由表的項目數很大時，怎樣設法減小路由表的查找時間就成為一個非常重要的問題。例如，連接路由器的線路的速率為10Gbit/s,而分組的平均長度為2000bit,那麼路由器就應當平均每秒鍾能夠處理500萬個分組（常記為5Mpps)。或者說，路由器處理一個分組的平均時間只有200s(1ns=10^-9秒)。因此，查找每一個路由所需的時間是非常短的。
對無分類編址的路由表的最簡單的查找演算法就是對所有可能的前綴進行循環查找。例如，給定一個目的地址D。對每一個可能的網路前綴長度M,路由器從D中提取前M個位成一個網路前綴，然後查找路由表中的網路前綴。所找到的最長匹配就對應於要查找的路由。
"這種最簡單的演算法的明顯缺點就是查找的次數太多。最壞的情況是路由表中沒有這個路由。在這種情況下，演算法仍要進行32次（具有32位的網路前綴是一個特定主機路由）。就是要找到一個傳統的B類地址（即/16），也要查找16次。對於經常使用的歌認路由，這種演算法都要經歷31次不必要的查找。"
為了進行更加有效的查找，通常是把無分類編址的路由表存放在一種層次的數據結構中，然後自上而下地按層次進行查找。這里最常用的就是 二叉線索 (binary trie),它是一種特殊結構的樹。IP地址中從左到右的比特值決定了從根節點逐層向下層延伸的路徑，而二叉線索中的各個路徑就代表路由表中存放的各個地址。
圖4-26用一個例子來說明二叉線索的結構。圖中給出了5個IP地址。為了簡化二叉線索的結構，可以先找出對應於每一個P地址的唯一前綴(unique prefix)。所謂唯一前綴就是在表中所有的P地址中，該前綴是唯一的。這樣就可以用這些唯一前綴來構造二叉線索。在進行查找時，只要能夠和唯一前綴相匹配就行了。
從二叉線索的根節點自頂向下的深度最多有32層，每一層對應於IP地址中的一位。一個IP地址存入二叉線索的規則很簡單。先檢查IP地址左邊的第一位，如為0，則第一層的節點就在根節點的左下方；如為1，則在右下方。然後再檢查地址的第二位，構造出第二層的節點。依此類推，直到唯一前綴的最後一位。由於唯一前綴一般都小於32位，因此用唯一前綴構造的二叉線索的深度往往不到32層。圖中較粗的折線就是前綴0101在這個二叉線索中的路徑。二叉線索中的小圓圈是中間節點，而在路徑終點的小方框是葉節點（也叫做外部節點)。每個葉節點代表一個唯一前綴。節點之間的連線旁邊的數字表示這條邊在唯一前綴中對應的比特是0或1。
假定有一個IP地址是1001 1011 0111 1010 0000 0000 0000 0000，需要查找該地址是否在此二叉線索中。我們從最左邊查起。很容易發現，查到第三個字元（即前綴10後面的0）時，在二叉線索中就找不到匹配的，說明這個地址不在這個二叉線索中。
以上只是給出了二叉線索這種數據結構的用法，而並沒有說明「與唯一前綴匹配」和「與網路前綴匹配」的關系。顯然，要將二叉線索用於路由表中，還必須使二叉線索中的每一個葉節點包含所對應的網路前綴和子網掩碼。當搜索到一個葉節點時，就必須 將尋找匹配的目的地址和該葉節點的子網掩碼進行逐位「與」運算，看結果是否與對應的網路前綴相匹配 。若匹配，就按下一跳的介面轉發該分組。否則，就丟棄該分組。
總之，二叉線索只是提供了一種可以快速在路由表中找到匹配的葉節點的機制。但這是否和網路前綴匹配，還要和子網掩碼進行一次邏輯與的運算。
「為了提高二叉線索的查找速度，廣泛使用了各種 壓縮技術 。例如，在圖4-26中的最後兩個地址，其最前面的4位都是1011。因此，只要一個地址的前4位是1011，就可以跳過前面4位（即壓縮了4個層次）而直接從第5位開始比較。這樣就可以減少查找的時間。當然，製作經過壓縮的二叉線索需要更多的計算，但由於每一次查找路由表時都可以提高查找速度，因此這樣做還是值得的。」
8. 2022計算機考研_計算機網路第四章知識梳理：構造超網（無分類編址CIDR）
4.3 構造超網(無分類編址CIDR)
**CIDR(無分類域間路由選擇)**的主要特點：
CIDR消除了傳統的A、B、C類地址以及劃分子網的概念，用網路前綴代替網路號和子網號，後面的部分指明主機。因此，CIDR使IP地址從三級編址(使用子網掩碼)，又回到了兩級編址，但這已是無分類的兩級編址。
CIDR把網路前綴相同的連續的IP地址組成一個”CIDR地址塊旅謹中”只要知道CIDR地址塊中的任何一個地址，就可以知道這地址塊的起始地址(即最小地址)和最大地址，以及地址塊中的地址數。
地址掩碼：是一連串的1和0組成，而1的個數救贖網路前綴長度。在斜線記法中。斜線後面的數字就是地址掩碼中1的個數。拆山
構成超網：由於一個CIDR地址塊中含有很多地址，所以在路由表中就利用CIDR地址塊來查找目標網路，這種地晌做址的聚合常稱為路由聚合，也稱構成超網。
9. ip地址的編址方式有哪幾種
ip地址是四段式10進制數字表示的，但是他實質上是一串32位的二進制碼，每段從0-255，例如：192.168.1.2，掩碼的格式跟IP地址差不多，但是他更多的時候表示為255.255.255.0，由於二進制的關系，她是不連續的，只是用來劃分網段的，最後一節的0表示這個網段有255台主機，如果最後一段是240，那就是15台主機了
如今的IP網路使用32位地址，以點分十進製表示，如192.168.0.1。
地址格式為：IP地址=網路地址+主機地址或 IP地址=網路地址+子網地址+主機地址。
網路地址是網際網路協會的ICANN（the Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）分配的，下有負責北美地區的InterNIC、負責歐洲地區的RIPENIC和負責亞太地區的APNIC 目的是為了保證網路地址的全球唯一性。主機地址是由各個網路的系統管理員分配。因此，網路地址的唯一性與網路內主機地址的唯一性確保了IP地址的全模前銀球唯一性。
根據用途和安全性級別的不同，IP地址還可以大致分為兩類：公共地址和私有地址。公用地旦宴址在Internet中使用，可以在Internet中隨意訪問。私有地址只能在內部網路中使用，只有通過代理伺服器才能與Internet通信
網路號
ip分類編址
用於識別主機所在的網路；
主機號
用於識別該網路中的主機。
IP地址分為五類，A類保留給政府機構，B類分配給中等規模的公司，C類分配給任何需要的人，D類用於組播，E類用於實驗，各類可容納的地址數目不同。
A、B、C三類IP地址的特徵：當將IP地址寫成二進制形式時，A類地址的第一位總是0，B類地址的前兩位總是10，C類地址的前三位總是110。
A類地址
（1）A類地址第1位元組為網路地址，其它3個位元組為主機地址。它的第1個位元組的第一位固定為0.
（2）A類地址網路號范圍：1.0.0.0---126.0.0.0
（3）A類地址中的私有地址和保留地址：
① 10.X.X.X是私有地址（所謂的私有地址就是在互聯網上不使用，而被用在區域網絡中的地址）。
范圍（10.0.0.0---10.255.255.255）
② 127.X.X.X是保留地址，用做循環測試用的。
B類地址
（1） B類地址第1位元組和第2位元組為網路地址，其它2個位元組為主機地址。它的第1個位元組的前兩位固定為10.
（2） B類地址網路號范圍：128.0.0.0---191.255.0.0。
（3） B類地址的私有地址和保留地址
① 172.16.0.0---172.31.255.255是私有悔悔地址
② 169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址，而你在網路上又沒有找到可用的DHCP伺服器。就會得到其中一個IP。
191.255.255.255是廣播地址，不能分配。
C類地址
（1）C類地址第1位元組、第2位元組和第3個位元組為網路地址，第4個位元組為主機地址。另外第1個位元組的前三位固定為110。
（2）C類地址網路號范圍：192.0.0.0---223.255.255.0。
（3） C類地址中的私有地址：
192.168.X.X是私有地址。（192.168.0.0---192.168.255.255)
D類地址
（1） D類地址不分網路地址和主機地址，它的第1個位元組的前四位固定為1110。
（2） D類地址范圍：224.0.0.0---239.255.255.255
E類地址
（1） E類地址不分網路地址和主機地址，它的第1個位元組的前五位固定為11110。
（2） E類地址范圍：240.0.0.0---255.255.255.254
IP地址如果只使用ABCDE類來劃分，會造成大量的浪費：一個有500台主機的網路，無法使用C類地址。但如果使用一個B類地址，6萬多個主機地址只有500個被使用，造成IP地址的大量浪費。因此，IP地址還支持VLSM技術，可以在ABC類網路的基礎上，進一步劃分子網。
無類地址
除ABCDE以外的IP地址段劃分方式，如：192.168.1.0 255.255.255.252等分成C段劃分的地址