擴 展 I P 地 址

擴 展 I P 地址

Internet的發展快的令人難以置信。這種迅猛發展導致了地址方面的兩大挑戰：
lIP地址的耗盡
l路由表的增長和可管理性

IP尋址解決方案：
通過在IP地址中啓用更多的分級層來減慢IP地址的消耗及減少Internet路由表條目的
量。這些解決方案包括：
l子網掩碼
l私有網絡的地址分配
l網絡地址轉換（NAT）
l體系化編址
l可變長度子網掩碼（VLSM）
l路由歸納
l無類別域間路由（CIDR）

IP地址所屬類別：
地址的第一字節（十進制）地址類別
1~126A類
128~191B類
192~223C類
224~239D類
240~255E類
D類地址還沒有被廣泛使用，它是多目組播地址；一些路由選擇協議所使用的D類多目組播地址如下：
OSPF-----224.0.0.5和224.0.0.6
RIPv2-----224.0.0.9
EIGRP----224.0.0.10

體系化編址:
體系化編址很像我們打電話一般,每個電話局並不需要知道全國的電話號碼,你打電話如果第一位不是0的話總機就到自己的電話條目中找到鏈路然後接過, 如果是0,那麼它就看是那個區號,比如是0791-6221155,它就把這信息傳給南昌電話局(0791)由南昌話局找到6221155這鏈路並接通,這樣自己的總機就不需要存有外地的話條目了, 讓別人也有口飯吃吧J,原理同樣可以用在路由器中.

體系化編址的優點:
l減少路由條目的數量
路由歸納是當我們採用了一種體系化編址規劃後的一種用一個IP地址代表一組IP地址的集合的方法.通過對路由進行歸納,我們能夠將路由表條目保持爲可管理的, 而它可以帶來以下益處:
------提高路由(轉發)效率;
------當重新計算路由表或通過路由表條目檢索一個匹配時,所需的CPU週期數減少了;
------降低了對路由器的內存需求
------在網絡發生變化時可以更快的收斂
------容易排錯
l有效的地址分配
體系化編址使我們能夠利用所有可能的地址,因爲我們的地址分組是連續的;

可變長度子網掩碼 (VLSM)
VLSM提出供了在一個主類(A、B、C類)網絡內包含多個子網掩碼的能力，以及對一個子網的再進行子網劃分的能力。它的優點如下：
l對IP地址更爲有效的使用-如果不採用VLSM，公司將被限制爲在一個A、B、C類網絡號內只能使用一個子網掩碼；
l就用路由歸納的能力更強-VLSM允許在編址計劃中有更多的體系分層，因此可以在路由表內進行更好的路由歸納。

路由歸納
在大型互連網絡中，存在着成百上千的網絡。在這環境中，一般不希望路由器在它的路由表中保存所有的這些路由。路由歸納（也被子稱爲路由聚合或超網s upernetting）可以減少路由器必須保存的路由條目數量，因爲它是在一個歸納地址中代表一系列網絡號的一種方法。

在大型 、複雜的網絡中使用路由歸納的另一個優點是它可以使其它路由器免受網絡拓樸結構變化的影響。

只有在就用了一個正確的地址規劃時，路由歸納才能可行和最有效，在子網環境中，當網絡地址是以2的指數形式的連續區塊時，路由歸納是最有效的。

路由選擇協議根據共享網絡地址部分來歸納或聚合路由。無類別路由選擇協議---OSPF和EIGRP-支持基於子網地址，包括VLSM編者按址的路由歸納。有類別路由選擇協議- RIPv1和IGRP-自動地在有類別網絡的邊界上歸納路由。有類別路由選擇協議不支持在任何其它比特邊界上的路由歸納，而無類別路由選擇協議支持在任何比特邊界上的路由歸納。
因爲路由表的條目少了，路由歸納可以減少對路由器內存的佔用，減少路由選擇協議造成的網絡流量。要使網絡中的路由歸納能夠正確的工作，必須滿足下面要求：
l多個IP地址必須共享相同的高位比特；
l路由選擇協議必須根據32比特的IP地址和高達32比特的前綴長度來作出路由轉發決定
l路由更新必須將前綴長度（子網掩碼）與32比特的IP地址一起傳輸。

Cisco路由器中路由歸納的操作
CISCO通過以下兩種方法來管理路由歸納：
l發送路由歸納
l從路由歸納中選擇路由

地址不連續的子網是指由其它不同的主類網絡所分開的同一主類網絡中的一些子網

路由選擇協議對路由歸納的支持情況
協議是否在有類別網絡邊界自動歸納？能否關閉自動歸納是否能夠在的類別網絡邊界之外進行歸納
RIPv1是否否
RIPv2是是否
IGRP是否
EIGRP是是是
OSPF否--是

無類別域間路由（CIDR）

CIDR是開發用於幫助減緩IP地址和路由表增大問題的一項技術。CIDR的理念是多個C類地址塊可以被組合或聚合在一起生成更大的無類別I P地址集（也就是說允許有更多的主機）。成塊的C類地址是分配給各個ISP的

在串行接口上使用無編號IP地址
要在不給接口分配一個明確IP地址的前提出下在串行接口上啓用IP處理功能，可以使用 "ip unnumbered type number"接口配置命令。在該命令中"type number"是路由器上具有分配的IP地址的另一個接口（該接口被稱爲指定接口或參考接口，即無編號接口從其處借用IP地址的那個接口）的類型和編號。它不能是另一個無編號接口。如果要關閉串行接口中的I P處理功能，可心使用該命令的NO形式。

無編號接口的限制：
l使用HDLC、PPP、LAPB、SLIP協議的串行接口，以及隧道接口可以採用無編號方式。不能在X。25或交換式多兆位數據服務SMDS接口上使用無編號接口配置命令。
l我們不能使用PING命令來確定無編號接口是否已經UP了，因爲該接口沒有地址。SNMP可以遠程監控該接口狀態。
例子：
Interface Ethernet0 Ip address 10.1.1.1 255.255.255.0!interface Serial0 ip unnumbered Ethernet0

使用幫助地址（Helper Address）

路由器是不轉達發廣播的，幫助地址通過將這些廣播數據包直接轉發到目標服務器而幫助客戶機和服務器建立聯繫。

幫助地址命令將廣播性目的地地址改變爲單點傳達室送地址（或一個定向的廣播-在某個子網內的本廣播），使該廣播消息可以被路由到一個具體的目的地而不是所有地方

使用"ip helper-address address"接口配置命令配置一個可能會接收到廣播的接口。在該命令中"ADDRESS"是指在轉發用戶數據報協議（UDP）廣播時所使用的目的地地址。該指定地址可以是遠程服務器的單點傳送地址或定向廣播地址。

如果定義了"ip helper-address address"命令，爲8個缺省UDP端口進行轉發的功能就被自動啓用，它們是：TFTP（69）、DNS（53）、時間（37）、NETBIOS服務（137）、N ETBIOS數據報服務（138）、BOOTP服務器（67）、BOOTP客戶機（68）和終端訪問控制器訪問控制系統TACACS（49）。
如果定義了"ip helper-address address"命 令 和 指定 了 這 8 個 U D P端 口 的"ip forward-protocol udp"命令，那麼尋址這8個UDP端口的廣播數據包將被自動轉發。

"ip forward-protocol"描述：
"ip forward-protocol"命令描述
udpUDP-傳輸層協議
port(任選)當指定了"udp"關鍵字時，可以定義UDP目的地端口號或端口名
nd網絡磁盤；無盤Sun工作站使用的一種老的協議
sdns網絡安全協議

實例：
Interface Ethernet 0 Ip address 172.16.1.100 255.255.255.0 Ip helper-address 172.16.2.2!ip forward-protocol udp 3000no ip forward-protocol udp tftp

"ip helper-address"命令必須被配置在接收到最初客戶廣播數據包的路由器接口上。