面试题：网络编程场景中CIDR与子网掩码对路由优化的应用

Question

在一个大型企业网络中，有多个子网通过路由器互联，部分子网使用CIDR表示，如10.10.0.0/20、10.10.16.0/24等。阐述如何利用CIDR和子网掩码技术优化路由表，减少路由条目，并举例说明在实际网络编程中（如配置路由器相关代码片段）如何实现这种优化。

Answer 1

1. 利用CIDR和子网掩码技术优化路由表原理

• CIDR（无类别域间路由）：通过可变长度的子网掩码，将多个连续的IP地址块聚合为一个路由条目。例如，对于10.10.0.0/20 包含了从10.10.0.0到10.10.15.255的地址，10.10.16.0/24包含10.10.16.0到10.10.16.255的地址。如果这两个子网相邻且网络需求允许，可以将它们聚合为10.10.0.0/19，这样在路由表中就只需一个条目，减少了路由条目数量。
• 子网掩码：子网掩码决定了IP地址中网络部分和主机部分的划分。通过合理设置子网掩码，可以将不同的子网进行更细致的划分和聚合。例如，一个较小的子网可以通过调整子网掩码与相邻子网合并。

2. 实际网络编程中的实现（以Cisco路由器为例）

以下是在Cisco路由器上配置路由聚合的代码片段示例：

Router(config)# interface GigabitEthernet0/0
Router(config-if)# ip address 10.10.0.1 255.255.240.0  // 假设此接口连接10.10.0.0/20的子网
Router(config)# interface GigabitEthernet0/1
Router(config-if)# ip address 10.10.16.1 255.255.255.0  // 假设此接口连接10.10.16.0/24的子网
// 配置静态路由聚合
Router(config)# ip route 10.10.0.0 255.255.224.0 192.168.1.2  // 将10.10.0.0/20和10.10.16.0/24聚合为10.10.0.0/19，下一跳为192.168.1.2

在实际配置中，需要根据网络拓扑结构和具体需求准确设置接口IP地址、子网掩码以及下一跳地址等参数，以实现路由表的优化，减少路由条目数量，提高网络性能和可管理性。不同厂商的路由器配置命令可能略有不同，但基本原理是一致的。