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因特网子网

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【因特网子网】1.介绍
Internet在开始时被视为两层结构，高层是作为一个整体的链式网，其下是一系列
“网络”的集合，每一个网络都有各自的网络号 。（虽然Internet的拓扑结构其实是不
分层的，但Internet的地址解析是分层的 。）
这种做法曾一度被证实是简单而有效的，但许多机构发现并不过充分 。因此，在对
Internet地址的解析中加入了第三层 。从这个观点出发，某一特定的网络就需要（也可
能不需要）分层一系列的子网 。
将Internet视为两层的观点是建立在这样一个假设之上的，即：对一台处于某网络
中的主机而言，它所处的网络只有一个边界，也就是说，这个网络可以被视为一个有许
多主机相连着的黑盒 。这对Internet早期的ARPA网来说是对的 。因为IMPs屏蔽了网
络中的非凡连接的使用 。对大多数局域网技术来说也是这样，比如以太网和环网 。
但这种假设在许多实践中却是不对的 。在一个中等大小的机构中，比如有好几个建
筑物的大学和公司，经常需要多条局域网网线将“局部地区”相连 。在写这篇文档是，
斯坦福大学就有18条这样的网线，而且更多的还在计划中 。
要用多条网线连接几个区域的原因有几个：
? 不同的技术的网络：非凡是在研究环境中，可能会有几个不同的局域网，例如，
某个机构有一些设备支持以太网，而另一些则支持环网 。
? 技术的限制：多数技术由于起电气参数的限制，而对连接的主机数和网线的总
长度有限制 。这些限制，非凡是网线长度很轻易达到 。
? 网络拥塞：在一个局域网中，一小部分的主机很可能独占大部分的带宽 。通常
解决这个问题的方法是把主机根据相互间通信的多少分成几部分，各部分使用
不同的网线 。
? 点对点的连接：有时一个“局部区域”被分成几个部分，而个部分之间的距离
对上述局域网技术来说太远了 。在这种情况下，高速的点对点连接可以用来连
接这些局域网 。
对不得不使用多个局域网的机构来说，分配Internet地址有三种选择：
1. 为每一条网线分配一个网络号 。
2. 为整个机构分配一个网络号，并给主机分配地址，而不理会主机在哪个局
域网中 。
3. 使用一个网络地址，并分成几个地址空间，从中给每个局域网分配一个子
网地址（显式子网） 。
每一种方法都有缺点 。第一种方法虽然不需要修改和增加现有协议，但会导致路由
表的急剧增大，整个网络的内部连通性信息传播于整个Internet，而这些信息对这个机
构以外的世界没有用处 。非凡是现在有些网关没有很大的路由表空间 。所以这样的问题
应该避免 。
第二种方法需要一定的协议把某些局域网的整合成一个单一的网络 。例如，在使用
地址解析协议（ARP）的局域网中，Internet地址被解析成为硬件地址，局域网间的网
桥会拦截ARP对非本地目标的请求 。但不是所有的局域网技术都可以做到这一点，特
别是没有使用ARP或不支持广播协议的 。一个更基本的问题是，网桥要知道每台主机
在哪个局域网中（这些信息可以用广播算法获得），随着主机的增多，广播的代价也随
之增大，转换所需的缓冲也随之增大 。
第三种方法的要害问题是：校友的标准认为所有同一局域网上的主机都是用同一网
线相连的 。解决方法是显式的支持子网 。这就需要改变现有的Internet协议，改变现在
正在使用的IP的实现方法 。但我们认为，这样的改动不是很大，而且只需修改一次，

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