40、网络子网划分、路由与多路复用技术详解

网络子网划分、路由与多路复用技术详解

1. 子网划分的原理与优势

子网划分不仅仅是为了解决主机地址闲置过多的问题，更重要的是它能够显著提升网络性能，加快数据传输速度。在IP网络（或子网）中，每台机器都能感知网络上的所有流量。当数据包发送时，只有目标主机地址匹配的数据包会被接收，其他则会被忽略。因此，如果网络（或子网）中的实际主机数量减少，每台主机需要监控的流量也就相应减少。

子网划分具有以下优点：
- 降低网络负载 ：子网内竞争的主机数量减少。
- 分离网络流量 ：将流量分为子网内的本地流量和全网流量，从而提高网络吞吐量。

不过，子网划分也有代价，每创建一个子网都需要添加一台新的路由器。

子网划分在C类网络中也很常见。有时候，我们会用特定的IP地址子类来描述子网，例如“C + 3”或“C + 4”。需要注意的是，A类IP地址的网络地址部分为24位，B类为16位，C类为8位，了解这些有助于理解子网标识的含义。

2. 互联网路由机制

在传统的互联网结构中，路由集中在所谓的核心网关周围，但这种模式很快就过时了。如今，取而代之的是去中心化路由模型，它基于多个平等的自治系统集合，即路由域。不同路由域中的路由器（也称为网关）会相互交换路由信息，独立处理并选择最佳路径。虽然“路由器”和“网关”这两个术语常被混用，但严格来说，网关功能更丰富，除了路由，还能在不同网络协议间进行转换（如以太网和令牌环网之间）。

2.1 主机的路由决策

在网络中，不仅路由器负责在本地网络间路由数据，包括主机在内的所有