105年高考三級資通網路
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四、一般網路位址分配指派分為 CIDR 與 Classful Addressing。 (一)請說明 CIDR 是如何分配網路位址區塊？（10分） (二)請說明 Classful Addressing 是如何分配網路位址區塊？（10分） |
答：
(一)CIDR是如何分配網路位址區塊？
CIDR 歸納了子網路定址的概念。在子網路定址中，32位元的 IP 位址會被分成兩部分，使用附點的十進位格式 a.b.c.d/x，其中 x 表示位址第一部分的位元數。形式為 a.b.c.d/x 的位址，其最高的x 個有效位元便構成了 IP 位址的網路部分，這部分通常被稱為址首 (prefix) 或網路址首 (network prefix)。同一組織中所有裝置的 IP 位址都會使用相同的址首，當組織外的路由器要轉送目的端位址位於該組織內的資料報時，只需要考量位址的前 x 位元即可。這可以大量地減少路由器轉送表的大小，因為只要一筆形式為 a.b.c.d/x 的項目，就足以將封包轉送到任何位於該組織內部的目的端。其餘的 32-x 個位元想像成是用來分辨組織內的裝置，這些裝置都擁有相同的網路址首。舉例來說，假設 CIDR 格式位址 a.b.c.d/21 的前21位元代表該組織的網路址首，可能代表該組織內的某個特定子網路，而該組織內所有裝置的 IP 位址都具有相同的址首，其餘的11位元便可以用來識別組織內的特定主機。
※參考資料：劉宗瑜-電腦網際網路五版 4-38
(二)Classful Addressing是如何分配網路位址區塊？
分配網路位址表之一：
|
分類 |
字首位 |
開始位址 |
結束位址 |
|
Class A |
0 |
0.0.0.0 |
127.255.255.255 |
|
Class B |
10 |
128.0.0.0 |
191.255.255.255 |
|
Class C |
110 |
192.0.0.0 |
223.255.255.255 |
|
Class D (multicast) |
1110 |
224.0.0.0 |
239.255.255.255 |
|
Class E (reserved) |
1111 |
240.0.0.0 |
255.255.255.255 |
分配網路位址表之二：
|
分類 |
字首位 |
網路位址位數 |
剩餘的位數 |
網路個數 |
每個網路的可用個數 |
|
Class A |
0 |
8 |
24 |
128 (27) |
16,777,214 (224-2) |
|
Class B |
10 |
16 |
16 |
16,384 (214) |
65,534 (216-2) |
|
Class C |
110 |
24 |
8 |
2,097,152 (221) |
254 (28-2) |
|
Class D (multicast) |
1110 |
未定義 |
未定義 |
未定義 |
未定義 |
|
Class E (reserved) |
1111 |
未定義 |
未定義 |
未定義 |
未定義 |
IP 位址網路部分的長度被限制為8、16或24位元，因為擁有8、16與24位元子網路位址的子網路，分別被稱為 A 級、B 級與 C 級的網路。這種對於 IP 位址子網路部分的長度要剛好是1、2 或3個位元組的要求，事實證明在擁有中小型子網路的組織數量激增時，會產生支援上的問題。C 級 (/24) 子網路最多只能容納 28-2 = 254台主機 (28 = 256 個位址中，有2個保留給特殊用途)，對許多組織而言都太少了。然而，B 級 (/16) 子網路可以支援到 656,634 台主機，又太多了。在分級定址法 (Classful Addressing) 下，擁有2,000台主機的組織，通常會被配給 B 級 (/16) 的子網路位址。這會讓 B 級的位址空間快速耗盡，而且所分配到的位址空間利用率差 (超過63,000個位址無法被其他組織使用)。
※參考資料：
1.劉宗瑜-電腦網際網路五版 4-38~4-39
2.https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E7%B1%BB%E7%BD%91%E7%BB%9C
3.https://en.wikipedia.org/wiki/Classful_network
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