1.划分子网
在ARPAnet设计的早期，由于IP地址的设计确实不够合理，造成IP地址资源有限。而现在网络快速发展，规模增长巨大，采用A，B，C类地址的形式，会带来一些问题：
（1）从表4-2中可以看到，网络数目非常有限，而互联网的发展和延伸非常迅速，IP地址资源很快会耗尽。
（2）IP地址空间的利用率有时很低，如一个拥有几百台计算机的企业，申请一个C类地址，会不够用，中请一个B类地址，则造成IP地址浪费。
（3）每一个物理网络分配一个网络号，会使得路由器中的路由表可能过大，不利于路由器的成本控制和路由查找速度。
（4）两级形式的IP地址过于格式化，不够灵活，不利于网络拓扑的设计。
一个更优的方案是将同一个组织（如企业）的不同网络（如分公司或部门的网络），进行分层组织，比如：每个分公司或部门可以申请C类地址，而整个企业申请若干个C类地址和一个B类地址，这样可以避免申请多个B类地址造成的浪费。同时，实现这些网络之间的路由，这样，在外部网络（Internet）看来，整个企业是一个网络。
为实现这一方案，需要将原有的两层结构的IP地址分为三层：net-id、subnet-id和host-id。subnet-id和host-id是由原先的IP地址的host-id部分分割成的两部分。这样就形成网络、子网、主机三层结构。
网络由网络号标识，子网由子网掩码标识，主机也需要子网掩码标识。而路由的过程也会有所变化：从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据包，仍然是根据IP数据包的目的网络号net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。此路由器在收到IP数据包后，根据目的网络号net-id和子网号subnet-id找到目的子网。最后就将IP数据包直接交付给目的主机。
将两级的IP地址变成为三级的IP地址的方法称为划分子网，划分子网已成为Internet的正式标准协议。
将IP地址与子网掩码按位与运算，可以得到子网的网络地址，即net-id和subnet-id部分，如图4-10所示。其中，子网掩码是用来区分一个IP地址的网络号和主机号部分的技术。子网掩码采用32bits的地址格式，其网络号全部置1，主机号部分全部置0。也采用点分十进制记法表示，一个IP地址必须规定其掩码。
图4-10 子网掩码与子网的网络地址
因此，如果网络中没有子网，A类地址的默认子网掩码为255.0.0.0，B类地址的默认子网掩码为255.255.0.0，C类地址的默认子网掩码为255.255.255.0。
由于一个IP地址必须通过子网掩码才能区分出其网络地址，因此，子网掩码是一个网络或子网的重要属性。路由器的路由表中除了记录IP地址，也要记录子网掩码。同时路由器自身的网络地址同样需要IP地址和子网掩码，如果路由器连接到两个子网，那么它必须有两个IP地址和两个子网掩码。相邻路由器之间交换路由信息时，既要交换IP地址，也要交换子网掩码。(www.xing528.com)
在划分了子网的情况下，路由器进行IP数据包转发的算法见表4-3所示。
表4-3 使用子网掩码的IP数据包转发算法
2.构成超网
划分子网使得两级IP地址变成了三级IP地址，一方面仍不能解决IP地址资源紧张的现状；另一方面，仍分级的地址使用起来仍然不够灵活。
超网——CIDR（无类域间路由）技术，就是要消除IP地址中类别的概念，只要是一个连续的地址范围，就可以将其分配给一个适当规模的网络，使地址资源得到充分的利用。使用各种长度的“网络前缀”来代替分类地址中的网络号和子网号。IP地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址。
无分类的两级编址的记法是：IP地址：：=｛<网络前缀>，<主机号>｝
CIDR还使用“斜线记法”，它又称为CIDR记法，即在IP地址后面加上一个斜线“/”，然后写上网络前缀所占的比特数（对应于三级编址的子网掩码的二进制中“1”的个数）。CIDR将网络前缀都相同的连续的IP地址组成“CIDR地址块”。
路由聚合：一个CIDR地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得在路由表中，原来传统分类地址的很多个地址可以由一个项目表示，大大缩减了路由表的长度。路由聚合也称为构成超网。
例如：前缀长度不超过23位的CIDR地址块都包含了多个C类地址。这些C类地址合起来就构成了超网。
CIDR虽然不使用子网了，但仍然使用“掩码”这一名词（但不叫子网掩码）。对于/20地址块，它的掩码是20个连续的1。斜线记法中的数字就是掩码中1的个数。
随堂练习
CIDR是一种新的地址形式吗？
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