Формирование подсетей

8.2. Агрегирование адресов

При проектировании сетей может быть поставлена задача, когда несколько отдельных адресов сетей необходимо объединить в общий (агрегированный) адрес. В ряде случаев это сокращает число записей в таблице маршрутизации. Например, две сети

могут быть агрегированы (объединены) так, чтобы маршрутизаторы использовали только один маршрут для объединенной (агрегированной) сети 172.16.14.0/23, поскольку 23 старших разряда адреса обеих сетей (выделены цветом) одинаковы. Таким образом, префикс показывает, сколько старших разрядов адреса одинаковы в обеих сетях.

Тип маршрутизации, использующий агрегированные адреса и маски переменной длины VLSM, получил название бесклассовой междоменной маршрутизации (Classless Inter Domain Routing - CIDR). Агрегирование маршрутов уменьшает нагрузку на маршрутизаторы.

Ниже рассмотрен следующий пример агрегирования адресов. Группа из четырех подсетей:

может быть представлена суммарным (агрегированным) адресом

поскольку 22 разряда адреса у них одинаковы.

Аналогично группа из других четырех подсетей:

может быть представлена агрегированным адресом

поскольку 22 разряда адреса у них также одинаковы.

Третья группа подсетей:

может быть представлена агрегированным адресом

поскольку и у них одинаковы 22 разряда адреса.

Агрегирование приведенных выше адресов иллюстрирует рис. 8.4. При обмене маршрутной информацией каждый из маршрутизаторов А, В, С вместо адресов четырех подсетей передает адрес только одного (агрегированного) маршрута с префиксом в 22 двоичных разряда. Адреса четырех указанных подсетей имеют общую часть - префикс, который используется как единый совокупный адрес. В маршрутизаторе D можно сформировать агрегированный адрес всех трех групп подсетей. Он будет иметь адрес 192.168.16.0/20, т.е. маска (префикс) содержит 20 единиц в старших разрядах, поскольку все представленные на рис. 8.4 адреса имеют двадцать одинаковых старших двоичных разрядов адреса.

Рис. 8.4. Агрегирование адресов маршрутов

Таким образом, итоговый суммарный маршрут трех групп подсетей ( рис. 8.3) содержит префикс на 20 битов, общий для всех адресов в указанной сети - 192.168.16.0/20 - 11000000.10101000.00010000.00000000. Двадцать старших разрядов адреса (11000000.10101000.0001) используются как единый адрес организации, которая подключается к сети Интернет через маршрутизатор D.

Чтобы функционировала маршрутизация CIDR на основе префикса, адреса должны быть назначены иерархическим способом. Маршрутизатор должен знать номера всех присоединенных к нему подсетей и не должен сообщать другим маршрутизаторам о каждой подсети, если он может послать один совокупный маршрут (aggregate route). Маршрутизатор, который использует совокупные маршруты, реже обращается к таблице маршрутизации, что повышает его производительность.

Маршрутизация на основе CIDR и масок переменной длины возможна, если маршрутизаторы сети используют бесклассовый (classless) протокол маршрутизации, например, OSPF, RIP-2 или EIGRP. Бесклассовые протоколы маршрутизации передают в обновлениях маршрутизации (routing updates) 32-разрядные IP-адреса и соответствующие маски.