【概述】
连接在 Internet 中的每一台主机或路由器，都会被分配一个 $32bit$ 的全球唯一标识符，即 IPv4 地址，常被称为 IP 地址
IP 地址的发展阶段经历分类 IP、子网划分、无分类编址三个阶段
本文主要介绍无分类编址
【无分类域间路由选择 CIDR】
概述
无分类域间路由选择（CIDR）是在变长子网掩码的基础上，提出的一种消除传统 A、B、C 类网络划分的方法，并且其可在软件的支持下实现超网构造
举例来说，如果某个单位需要 2000 个地址，那么就分配给它一个 2048 地址的块，即 8 个连续的 C 类网络，而非一个完全的 B 类地址
这样可以极大幅度的提高 IP 地址空间的利用率，减小路由器的路由表大小，提高路由转发能力
基本思想
CIDR 使用网络前缀的概念来代替子网络的概念，这样 IP 地址的无分类两级编址为：
同时，其在点分十进制记法的基础上，使用了斜线记法，即：IP 地址/网络前缀所占比特数，这样一来，网络前缀所占比特数的部分，对应于分类 IP 中的网络号，等效于子网掩码中连续 $1$ 的部分
例如，对于 128.14.32.5/20 这个地址，其掩码是 $20$ 个连续的 $1$ 和后续 $12$ 个连续的 $0$，通过直接截取前 $20$ 位或与子网掩码逐位与的方法，即可得到该地址的网络前缀
CIDR 虽然不适用子网，但仍然使用掩码这一概念，具体来说，是指 CIDR 并没有在 $32$ 位地址中指明若干位作为子网字段，但分配到一个 CIDR 地址块的单位，可在本单位内根据需要来划分一些子网
例如，某单位分配到地址块 /20，可以在其基础上划分 $8$ 个子网，即从主机号中借用 $3$ 位，此时，每个子网的网络前缀就变为 /23
CIDR 地址数
CIDR 地址块中的地址数一定是 $2$ 的整数幂，实际可指派的地址数为
其中，$N$ 代表主机号的位数，减去的 $2$ 分别代表主机号全 $0$ 的网络号和全 $1$ 的广播地址
网络前缀越短，其地址块包含的地址数就越多
【最长前缀匹配】
最长前缀匹配，又称最佳匹配，是使用 CIDR 时查找路由表利用一种方法
在使用 CIDR 时，路由表中的每个条目由网络前缀、下一跳地址这两个信息构成
在查找路由表时，可能会得到不止一个匹配结果，而由于网络前缀越长，其地址块就越小，路由就越具体，因此，应该从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由
【超网构造】
超网构造，又称路由聚合，是将网络前缀相同的连续的 IP 地址，组成一个 CIDR 地址块，从而使得一个 CIDR 地址块可以表示很多地址
超网构造可以使路由表中的一个项目表示为很多个原来的分类 IP 地址的路由，有利于减少路由选择信息的交换，从而提高网络性能
如下图所示，若不使用超网构造的方法，R1 的路由表中将需要有到网络 $1$ 和网络 $2$ 的路由表项
但可以发现，两个网络的前 $16$ 位都是相同的，第 $17$ 位分别是 $0$、$1$，且从 R1 到网络 1 和网络 2 的路由的下一跳皆 R2
因此，可以采用超网构造的方法，将网络 1 和网络 2 构成一个更大的地址块 206.1.0.0/16，到网络 1 和网络 2 的路由，聚合层一条到 206.1.0.0/16 的路由
