小熊奶糖(BearCandy)
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发布于 2024-08-20 / 11 阅读
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路由聚合与常见题型

路由聚合(Route Aggregation),也称为路由汇总或超网(Supernetting),是一种网络技术,用于减少路由器的路由表大小,从而提高路由效率和网络性能。通过聚合多个子网到一个较大的网络地址范围内,可以简化路由选择过程。下面是一些关于路由聚合的基本概念和使用方法。路由聚合:将几个可聚合的IP转为二进制,相同位不变不同位取0,前提为网络位数要相同

路由聚合的基本概念:

  1. 定义:

    • 路由聚合是指将多个子网的路由条目合并成一个更通用的路由条目。

    • 这样做可以减少路由器路由表的大小,降低路由选择的时间复杂度。

  2. 目的:

    • 减少路由器路由表的大小,从而提高路由选择的速度和效率。

    • 简化路由选择过程,使网络更容易管理和维护。

    • 优化网络性能,尤其是在大型网络中。

  3. 实现方法:

    • 通过使用更短的网络前缀来表示一组子网的共同网络部分。

    • 例如,如果三个子网分别是 192.168.1.0/24192.168.2.0/24192.168.3.0/24,它们可以聚合为 192.168.0.0/22

  4. CIDR表示法:

    • 路由聚合通常使用CIDR(Classless Inter-Domain Routing,无类别域间路由)表示法来实现。

    • CIDR使用斜杠表示法(/)来表示网络前缀长度。

    • 例如,聚合后的CIDR块 192.168.0.0/22 表示前22位是网络部分,最后10位是主机部分。

  5. 示例:

    • 假设有三个子网:192.168.1.0/24192.168.2.0/24192.168.3.0/24

    • 这三个子网的前22位是相同的,因此可以聚合为 192.168.0.0/22

    • 聚合后的CIDR块 192.168.0.0/22 包含了原始三个子网的所有地址。

路由聚合的过程:

  1. 确定共同网络前缀:

    • 找出要聚合的子网中的公共网络前缀。

    • 例如,192.168.1.0/24192.168.2.0/24 的公共网络前缀是 192.168.

  2. 计算聚合后的前缀长度:

    • 计算聚合后的CIDR块的前缀长度。

    • 例如,192.168.1.0/24192.168.2.0/24 可以聚合为 192.168.0.0/23,因为它们共享前23位网络部分。

  3. 更新路由表:

    • 在路由器上更新路由表,将聚合后的CIDR块添加进去。

    • 通常,聚合后的路由条目将替代原有的更具体的路由条目。

总结:

  • 路由聚合是一种用于减少路由表大小的技术。

  • 它通过合并多个子网到一个更大的CIDR块中来实现。

  • 路由聚合有助于提高网络性能和路由效率,特别是在大型网络环境中。

  • CIDR表示法用于表示聚合后的网络地址。

聚合三个IP段涉及到找到这些IP段的共同网络前缀,并确定一个合适的聚合CIDR块。下面我将演示如何聚合三个IPv4子网。我们将使用具体的例子来说明这一过程。

题型一:路由聚合(都有共同前缀且聚合后子网号都相同)

假设我们有以下三个IPv4子网:

  1. 192.168.1.0/24

  2. 192.168.2.0/24

  3. 192.168.3.0/24

步骤1: 查找共同网络前缀

我们需要找出这三个子网的共同网络前缀。在这个例子中,前24位中的前22位是相同的:

  • 192.168.1.0/24: 前22位是 11000000.10101000.00000001

  • 192.168.2.0/24: 前22位是 11000000.10101000.00000010

  • 192.168.3.0/24: 前22位是 11000000.10101000.00000011

因此,这三个子网的共同网络前缀是 192.168.0.0,共有22位。

步骤2: 确定聚合后的CIDR块

由于我们已经找到了共同网络前缀,现在可以确定聚合后的CIDR块。在这种情况下,共同网络前缀是22位,所以聚合后的CIDR块将是 192.168.0.0/22

步骤3: 验证聚合后的CIDR块

为了验证聚合是否正确,我们可以检查聚合后的CIDR块是否覆盖了原始的三个子网。

  • 192.168.0.0/22 的网络地址是 192.168.0.0

  • 192.168.0.0/22 的广播地址是 192.168.3.255

这意味着 192.168.0.0/22 覆盖了从 192.168.0.0192.168.3.255 的所有地址,包括原始的三个子网。

结论

  • 三个子网 192.168.1.0/24192.168.2.0/24192.168.3.0/24 可以聚合为 192.168.0.0/22

  • 聚合后的CIDR块 192.168.0.0/22 包含了原始三个子网的所有地址。

更新路由表

题型二:路由聚合(都有共同前缀且聚合后子网号不相同)

在实际操作中,你需要更新路由器的路由表,以便它们使用聚合后的CIDR块进行路由选择。这通常涉及到删除原有的更具体的路由条目,并添加聚合后的CIDR块。
我们需要聚合以下三个IPv4子网:

  1. 202.113.79.128/27

  2. 202.113.79.160/27

  3. 202.113.79.192/27

首先,我们来聚合前两个子网 202.113.79.128/27202.113.79.160/27

步骤1: 查找共同网络前缀

我们需要找出这两个子网的共同网络前缀。在这个例子中,前27位是相同的:

  • 202.113.79.128/27: 前27位是 11000110.01110001.01001111.10000000

  • 202.113.79.160/27: 前27位是 11000110.01110001.01001111.10100000

因此,这两个子网的共同网络前缀是 202.113.79.128,共有27位。

步骤2: 确定聚合后的CIDR块

由于我们已经找到了共同网络前缀,现在可以确定聚合后的CIDR块。在这种情况下,共同网络前缀是27位,所以聚合后的CIDR块将是 202.113.79.128/26

步骤3: 验证聚合后的CIDR块

为了验证聚合是否正确,我们可以检查聚合后的CIDR块是否覆盖了原始的两个子网。

  • 202.113.79.128/26 的网络地址是 202.113.79.128

  • 202.113.79.128/26 的广播地址是 202.113.79.191

这意味着 202.113.79.128/26 覆盖了从 202.113.79.128202.113.79.191 的所有地址,包括原始的两个子网。

步骤4: 计算主机数

对于 202.113.79.128/26,前缀长度为26位,这意味着主机部分有 32 - 26 = 6 位。因此,每个子网可以包含 2^6 = 64 个地址。但是,我们需要排除网络地址和广播地址,所以每个子网的有效主机数是 64 - 2 = 62 个。

步骤5: 处理第三个子网

接下来,我们需要考虑第三个子网 202.113.79.192/27。这个子网与前两个子网之间存在一定的重叠,但并不完全重合。让我们检查一下:

  • 202.113.79.192/27: 前27位是 11000110.01110001.01001111.11000000

由于第三个子网的前27位与前两个子网的前27位相同,但第三个子网的起始地址 202.113.79.192 已经超出了聚合后的CIDR块 202.113.79.128/26 的范围,因此无法将其与前两个子网聚合在一起。

结论

  • 前两个子网 202.113.79.128/27202.113.79.160/27 可以聚合为 202.113.79.128/26

  • 聚合后的CIDR块 202.113.79.128/26 包含了62个有效的主机地址。

  • 第三个子网 202.113.79.192/27 无法与前两个子网聚合在一起。

  1. 子网之间没有共同网络前缀:

    • 如果要聚合的子网之间没有足够的共同网络前缀,就无法聚合。例如,192.168.1.0/24192.168.2.0/24 可以聚合为 192.168.0.0/23,但如果子网是 192.168.1.0/24192.169.1.0/24,则它们无法聚合,因为它们没有足够的共同网络前缀。

  2. 子网掩码长度不同:

    • 如果要聚合的子网具有不同的子网掩码长度,则可能无法聚合。例如,192.168.1.0/24192.168.2.0/25 不能直接聚合,因为它们的子网掩码长度不同。

  3. 子网之间不连续:

    • 如果子网地址不连续,则无法聚合。例如,192.168.1.0/24192.168.3.0/24 无法聚合,因为它们之间缺少一个子网 192.168.2.0/24

  4. 子网之间的网络地址不相邻:

    • 如果子网之间的网络地址不相邻,则无法聚合。例如,192.168.1.0/24192.168.2.0/24 可以聚合,但 192.168.1.0/24192.168.2.128/25 无法聚合,因为它们的网络地址不相邻。

  5. 子网地址范围超出聚合范围:

    • 如果一个子网的地址范围超出了其他子网聚合后的范围,则无法聚合。例如,如果前两个子网聚合为 192.168.0.0/22,而第三个子网是 192.168.4.0/24,则第三个子网无法与前两个子网聚合。

  6. 子网数量不足以形成聚合:

    • 如果子网数量不足以形成聚合,也可能无法聚合。例如,只有单个子网 192.168.1.0/24 无法聚合,因为它本身就是一个单独的子网。

  7. 路由策略限制:

    • 有时,网络策略或配置可能会限制聚合的可能性。例如,一些网络可能不允许聚合,或者只允许特定范围内的聚合。

示例

  • 无法聚合的情况:

    • 子网 192.168.1.0/24192.168.2.0/24 可以聚合为 192.168.0.0/23

    • 但是,如果另一个子网是 192.168.3.0/24,则它不能与前两个子网聚合,因为它们之间缺少一个子网 192.168.2.128/25

总结

  • 路由聚合要求子网之间有足够的共同网络前缀,并且网络地址是连续的。

  • 子网掩码长度的不同、不连续的网络地址以及网络地址不相邻等情况都会导致无法聚合。

  • 网络策略和配置也会影响聚合的可能性。

问题一:如果子网是 192.168.1.0/24 和 192.169.1.0/24 他们的肯定有相同的网络前缀啊110000001010100就是相同前缀啊

分析

对于子网 192.168.1.0/24192.169.1.0/24,我们来看一下它们的二进制表示:

  • 192.168.1.0/24 的二进制表示为 11000000.10101000.00000001.00000000

  • 192.169.1.0/24 的二进制表示为 11000000.10101001.00000001.00000000

确实,这两个子网的前21位是相同的(11000000.1010100),但是由于它们的子网掩码长度都是24位,这意味着它们的网络前缀长度相同,但是它们的网络地址在第22位上不同。因此,它们实际上没有足够的共同网络前缀来聚合。

聚合情况

  • 对于 192.168.1.0/24,网络前缀是 11000000.10101000.00000001

  • 对于 192.169.1.0/24,网络前缀是 11000000.10101001.00000001

尽管前21位相同,但由于子网掩码长度为24位,这两个子网的网络前缀不完全相同,因此无法聚合。

无法聚合的原因

  1. 子网掩码长度相同但网络地址不同:

    • 尽管两个子网的前21位是相同的,但第22位不同,这意味着它们的网络前缀不同,因此无法聚合。

  2. 网络地址不相邻:

    • 192.168.1.0/24192.169.1.0/24 的网络地址不相邻,因此无法聚合。

结论

  • 子网 192.168.1.0/24192.169.1.0/24 的前21位确实是相同的,但由于它们的子网掩码长度相同(均为24位),并且第22位不同,因此它们没有足够的共同网络前缀来聚合。

  • 因此,这两个子网无法聚合。

那为啥能将172.16.0.42和172.16.0.43和172.16.0.44聚合

题型三:地址聚合

对于子网 172.16.0.42172.16.0.43172.16.0.44,我们来分析一下这些地址是否能够聚合。

首先,我们需要明确这些地址的子网掩码。如果没有给出子网掩码,我们通常假设它们是 /32,这意味着每个地址都是一个单独的主机地址,而不是一个子网。然而,在实际情况中,这些地址通常会被分配给某个子网,所以我们需要假设一个合理的子网掩码。

假设子网掩码为 /24

如果我们假设这些地址都属于一个 /24 的子网掩码,那么它们的网络地址都是 172.16.0.0,这意味着它们都在同一个子网内。在这种情况下,它们不需要聚合,因为它们已经在同一个子网内。

假设子网掩码为 /32

如果我们假设每个地址都是 /32 的子网掩码,那么每个地址都是一个单独的主机地址。在这种情况下,聚合是不可能的,因为每个地址都是一个独立的子网。

假设子网掩码为 /29

如果我们假设这些地址属于一个 /29 的子网掩码,那么它们的网络地址是 172.16.0.40,这意味着它们都在同一个子网内。在这种情况下,它们已经在同一个子网内,不需要聚合。

聚合情况

为了聚合这些地址,我们需要找到一个合适的子网掩码,使得这些地址能够被聚合到一个更大的子网中。我们来分析一下:

  • 172.16.0.42/32

  • 172.16.0.43/32

  • 172.16.0.44/32

这些地址的二进制表示如下:

  • 172.16.0.42: 10101100.00010000.00000000.00101010

  • 172.16.0.43: 10101100.00010000.00000000.00101011

  • 172.16.0.44: 10101100.00010000.00000000.00101100

可以看到,这些地址的前28位是相同的。因此,我们可以将它们聚合到一个 /28 的子网掩码下。

聚合后的CIDR块

  • 172.16.0.40/28

这个CIDR块覆盖了从 172.16.0.40172.16.0.55 的所有地址,包括原始的三个地址。

结论

  • 如果假设这些地址都属于一个 /29 的子网掩码,那么它们已经在同一个子网内,不需要聚合。

  • 如果假设这些地址都是 /32 的子网掩码,那么它们无法聚合。

  • 如果假设这些地址都可以聚合,那么它们可以聚合为 172.16.0.40/28

更新

根据您的情况,如果这些地址确实可以聚合,那么最合适的聚合CIDR块应该是 172.16.0.40/28。这样可以确保这些地址都被包含在聚合后的CIDR块内。


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