所属模块：CN-3 网络层（IP、子网与路由） · 本模块第 6 / 19 个概念
flowchart TD
A["跨网络通信需求"] --> B["统一编址：IPv4 32 位"]
B --> C["地址浪费 → 子网划分<br/>→ CIDR（无类别 + 聚合）"]
B --> D["地址枯竭 → NAT"]
B --> E["选路：路由器 + 路由表<br/>最长前缀匹配"]
E --> F["路由表怎么来？<br/>RIP(DV) / OSPF(LS) / BGP(路径向量)"]
A --> G["各链路 MTU 不同 → 分片"]
A --> H["出错报告 → ICMP"]
B -.每跳要找下一跳 MAC.-> I["ARP：IP → MAC"]
B -.自动配地址.-> J["DHCP"]
核心概念：
| 概念 | 要点 | 易考点 |
|---|---|---|
| IP 地址结构 | 网络前缀 + 主机号；/n 表示前缀长度 | 网络地址 = IP & 掩码（2022-35：183.80.72.48/18 → 183.80.64.0） |
| 子网划分 | 从主机号借 位 → 个子网，主机位 → 每子网可用 （减网络地址与广播地址） | 2010-37：/24 借 5 位（/29）→ 32 子网 × 6 地址 |
| CIDR 聚合 | 多条路由找最长公共前缀合成一条，缩小路由表 | 2018-38：四条 /21 聚成 /19；2011-37（补一条聚合路由） |
| 最长前缀匹配 | 多条路由命中时选前缀最长的 | 路由表查表题的默认规则 |
| IP 分片 | 片内数据 ≤ MTU−20 且为 8 的倍数；片偏移 = 数据起始偏移/8；MF=1 表示还有后续片 | 2021-36：1580B 过 MTU=800 → 片 2 总长 796、MF=1 |
| ARP | 同一广播域内 IP → MAC，广播请求、单播应答 | 2012-38；跨路由器时目的 MAC 是下一跳的 MAC（2015-47） |
| ICMP | 网际控制报文：差错报告（源点抑制、超时、终点不可达）+ 询问（ping） | 2010-36（拥塞丢包 → 源点抑制）；由 IP 直接封装（2012-33） |
| DHCP | UDP 67/68，动态分配 IP/掩码/网关/DNS；Discover 广播 | 2015-47（Discover 源 0.0.0.0、目的 255.255.255.255）；2022-47（M=Discover，目的 MAC 全 F） |
| NAT | 私网地址 ↔ 公网地址（+端口）转换 | 2023-38（经 R2 后源 IP 变为 R2 公网口地址） |