组织：中国互动出版网（http://www.china-pub.com/） RFC文档中文翻译计划（http://www.china-pub.com/compters/emook/aboutemook.htm） E-mail：ouyang@china-pub.com 译者：王安鹏（anpengwang anpengwang@263.net） 译文发布时间：2001-4-24 版权：本中文翻译文档版权归中国互动出版网所有。可以用于非商业用途自由转载，但必 须保留本文档的翻译及版权信息。
Network Working Group A. Retana Request for Comments: 3021 R. White Category: Standards Track Cisco Systems V. Fuller GTE Internetworking D. McPherson Amber Networks December 2000
在Ipv4点对点连接中使用31位前缀 (RFC3021 Using 31-Bit Prefixes on IPv4 Point-to-Point Links)
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版权公告
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摘要
随着节约Internet IP地址空间的压力的不断增加，实际运用相对较小的改进提高编号效率的 看法越来越有意义。本文档提出的改进建议是把分配给点对点连接（普遍存在于Internet底层 结构中）的地址空间平分成两部分，从而可以在非常有限的范围内使用31位字网掩码。
目录 1．简介与动机 2 2.对31位前缀的深入思考 2 2.1.地址（Addressing） 3 2.2. 广播和网络地址 3 2.3. 对当前路由协议的影响（Impact on Current Routing Protocols） 4 3. 建议（Recommendations） 4 3.1."对Internet主机的要求――通信层（Communication Layers）" [RFC1122] 4 3.2. "分配号（Assigned Numbers）" [RFC1700] 4 3.3. "对IPv4路由器的要求" [RFC1812] 5 4. 操作试验（Operational Experience） 5 5. 应用考虑 6 6. 安全考虑 6 7. 鸣谢 6 8. 引用 6 9. 作者地址 7 版权声明 8
1．简介与动机 认识到Internet地址短缺的问题，已经出现了几种对地址空间使用的改进和解决之一问题 的不同办法：
-由IANA和地方的权威地址分配机构强制执行更加严格的地址空间分配政策[RFC2050]。
- [RFC1631].使用网络地址转移器（NATs），许多用户联合起来共用少量的符合IANA的地 址，NAT内部没有全球性的拓扑发送地址[RFC1631]。
-发布新的Internet协议，增加地址空间。IPv6就是此类协议中的一个，已经通过IEIF程 序，但是还没有出现相应的产品。及时发布了这样的产品，也还要面临着多年的转变过程。
在可以使用更大的地址空间之前，有机会更加有效地利用现有的地址空间似乎是谨慎的看 法。
此类改进的一个（很小的）的机会是点对点连接编号已达到极限。一种选择是――目前在 Internet的某些部分正是用着――简单地把路由器之间的连接不作为点对点编号。尽管初看起 来这种方法很方便地解决了问题，但是本身也带来了几个问题，包括不能一致地处理未编号的 连接或者经过这样的连接访问路由器、管理和调试这些连接的困难性，以及标准的缺乏 [RFC1812]。
当前的实际应用中，Internet子网编号（大多数情况下）使用不超过30位的子网掩码， 每个连接需要4个地址――两个主机地址，一个全0的网络地址和一个全1的广播地址。不幸 的是点对点连接只能有两个不同的端点，而且也不支持广播――一端发出的任何包只能由连接 的另一端接收。
第三种选择是使用点对点连接的两端地址。这种方法可以节约与使用31位子网掩码同样的 地址空间，但是只能用于使用PPP包装的连接[RFC1332]。使用主机地址允许为连接的两端分配 属于不同网络的IP地址，这样会造成连接和网络管理是间接的。
本文基于这样一种观点，即在点对点连接中节约IP地址（使用超过30位的子网掩码）， 而同时保持可维护性和标准的交互是可能的。现存的文档[RFC950]已经暗示了使用1位宽的主 机号码域的可能性。
这种改进带来的地址空间的节约是显而易见的――大型网络中的每个点对点连接都是用2 个地址而不是4个。比方说，在一个包含500个点对点连接的网络中，这种方法可以节约1000 个地址（与C类地址空间相同） 2.对31位前缀的深入思考 本节讨论在点对点连接中使用31位前缀对Internet路由和操作可能带来的影响。这里的 斟酌还会在第三节反映处来。
For the length of this document, an IP address will be interpreted as:按照本文描述的长度，IP地址可以被认为是：
<网络号><主机号>
其中<主机号>是地址的非掩码部分，应至少有1位宽。 符号“-1”用来表示这个域的所有 位均为1。根据这个讨论，路由系统可以被认为支持类型无关的路由CIDR [RFC1519]。
2.1.地址（Addressing） 如果为点对点连接分配了31位字网掩码，就只剩下一位留给<主机号>，因此只能有两个地 址： {<网络号>, 0} 和 {<网络号>, -1} 这些地址在原来已经被用于网络和广播地址（见节2.2）。在应用31位字网掩码的点对点 连接中，这两个地址必须被解释为主机地址。 2.2. 广播和网络地址 在IP地址段中原来有几个公认的广播地址：
(a) 直接广播 {<网络号>, -1} {<网络号>, 0}
网络地址{<网络号>, 0}是直接广播的过时形式 ，但可能还用于老式主机。 (b)本地（或有限的）广播 {-1, -1} {0, 0}
有限广播的{0，0}形式已经过时了，但还可以在网络上见到。
使用31位长度的前缀只留下两种编号的可能性（见节2.1），从而排除了连接中直接广播 的使用（见节2.2.1）。分配了31位字网掩码的点对点连接必须使用有限广播进行所有的广播 通信。
<网络号>由网络管理员分配，在本地路由域中是唯一的 。目标IP地址是否进行直接广播取 决于与目标段直接相连的路由器。当前的转发方案和算法不会在远程路由器受到影响。
本文的目的在于探讨点对点连接31位前缀的实用性和操作。没有考虑对其它类型接口的影 响（如果有的话）。
2.2.1.直接广播（Directed Broadcast）
如果一个设备需要访问某个给定子网（远程的，不是直接相连的）的所有主机，可能需要把包 的目的地址设为连接子网的广播地址。这样的操作对于使用31位前缀的点对点连接是不可能 的。
正如第六节所讨论的，直接广播功能的损失可能事实上是一种有益的副效应，因为它稍微加强 了网络对某些类型的DoS攻击的抵抗力[RFC2644, SMURF]。
2.3. 对当前路由协议的影响（Impact on Current Routing Protocols）
31位前缀的网络对当前的路由协议没有影响。当前配置的大多数路由协议都支持无级寻路 （classless routing）。况且对等通信是通过多点传送地址、有限广播地址或者单点传送地址 实现的（都在局域网上），无论哪一种方式都不会受到使用31位字网掩码的影响。
3. 建议（Recommendations） 第二节提出的建议对发布的其他文献有影响。本节详细说明对其他文档的改变。
3.1.“对Internet主机的要求――通信层（Communication Layers）” [RFC1122]
节3.2.1.3 (e)改为：
(e) { <网络号>, <子网号>, -1 } 对指定子网的直接广播。不可用作源地址，除非源端是使用31位掩码的点对点连接 的一个端点。 增加一个新的小节（编号3.2.1.3 (h)）：
(h) { <网络号>, <子网号>, 0 } 子网号。不得用作源地址，除非源端是使用31位掩码的点对点连接的一个端点。对 于其它类型的连接，带有此种目的地址的包应简单的抛弃。如果没有简单的抛弃，必 须视做IP广播[RFC1812]。
3.2. “分配号（Assigned Numbers）” [RFC1700]
“简介”中“特殊地址”一节的(e)小节应该为：
(e) {<网络号>, <子网号>, -1} 对特定子网的直接广播。仅能用于目的地址，不过如果源端是使用31位掩码的点对 点连接的一个端点，也可以用做源地址。
3.3. “对IPv4路由器的要求” [RFC1812]
节4.2.2.11 (d)改为：
(d) { <网络前缀>, -1 } 直接广播――直接对指定网络前缀的广播。不得用作源地址，除非源端是使用31 位掩码的点对点连接的一个端点。路由器可以发生网络直接广播（Network Directed Broadcast）包。路由器可以由一个接收直接广播包的配置选项，但必 须关闭缺省值，这样除非最终用户专门设置路由器不得接收网络直接广播包。
上述文字包含[RFC2644]所作的更新。 增加一个新的小节（编号4.2.2.11 (f)）： (f) { <网络号>, <子网号>, 0 } 子网号。不得用作源地址，除非源端是使用31位掩码的点对点连接的一个端 点。对于其它类型的连接，带有此种目的地址的包应简单的抛弃。如果没有简单 的抛弃，必须视做IP广播[RFC1812]。
节4.2.3.1 (1), (2)和(4) 改为： (1)必须视做地址为255.255.255.255或{ <网络前缀>, -1 }的IP广播包。 在31位掩码的点对点连接中，对应其中一个端点的包地址{ <网络前缀>, 0 }必 须视做直接针对地址使用的路由器。
(2)一旦接收到地址为0.0.0.0或者{<网络前缀>，0}的包应直接抛弃（甚至无需传递给路 由器程序）。如果没有直接抛弃，这些包必须视做IP广播（参见节[5.3.5]）。可以由 一个接收此类包的配置选项，这个选项的缺省设置必须是抛弃此类包。 在31位掩码的点对点连接中，对应其中一个端点的包地址{ <网络前缀>, 0 }必 须视做直接针对地址使用的路由器。
(4)不得发生地址为0.0.0.0 or {<网络前缀>, 0 }的数据包。 可以由一个允许生成此 类包的选项（而不是使用相应的全为1的广播）。该选项的缺省设置应该避免生成此 类包。 在31位掩码的点对点连接中，这种掩码的配置应允许生成地址为{ <网络前缀>, 0 }的数据包。
节4.3.3.9增加下述文字：
在31位子网掩码的点对点连接中，255.255.255.255 IP广播地址必须用作广播地址 掩码回复。
4. 操作试验（Operational Experience）
本文提出的建议已经在几个路由器提供商的beta版代码中使用。这些应用得到了至少3家 ISP的测试，取得了肯定的结果（或者说没有发现问题）成功测试的路由协议包括OSPF, IS-IS, BGP和EIGRP。
这些实现有望在今后几个月内正式发布，其他供应商可以使用。
5. 应用考虑 本文的目的在于探讨点对点连接使用31位前缀的实用性和操作。没有考虑对其它类型接口 的影响（如果有的话）。注意如果点对点连接中只有一端支持31位前缀，操作可能不会正确执 行。
6. 安全考虑 根据Internet上不同网络的各异的拒绝服务攻击（Denial of Service，DoS），安全性 成为一个重要的问题。在Internet的核心使用31位子网掩码可以减少物理连接的数量，而依 赖于使用直接广播进行包复制的DoS攻击通过物理连接发起攻击[RFC2644, SMURF]。
总而言之，应用本文所提的建议可以提高Internet对这些类型的DoS攻击的防御力。
7. 鸣谢
本文作者不就所述观点的窗已做任何声明。特别感谢Alex Zinin提出的建议，还有许多人在他 们的实验室和网络上对31位子网掩码作了测试。
8. 引用
[RFC950] Mogul, J. and J. Postel, "Internet Standard Subnetting Procedure", STD 5, RFC 950, August 1985.
[RFC1122] Braden, R., "Requirements for Internet Hosts -- Communication Layers", STD 3, RFC 1122, October 1989.
[RFC1332] McGregor, G., "The PPP Internet Protocol Control Protocol (IPCP)", RFC 1332, May 1992.
[RFC1519] Fuller, V., Li, T., Yu, J. and K. Varadhan, "Classless Inter-Domain Routing (CIDR): an Address Assignment and Aggregation Strategy", RFC 1519, September 1993.
[RFC1631] Egevang, K. and P. Francis, "The IP Network Address Translator (NAT)", RFC 1631, May 1994.
[RFC1700] Reynolds, J. and J. Postel, "Assigned Numbers", STD 2, RFC 1700, October 1994.
[RFC1812] Baker, F., "Requirements for IP Version 4 Routers", RFC 1812, June 1995.
[RFC2050] Hubbard, K., Kosters, M., Conrad, D., Karrenberg, D. and J. Postel, "Internet Registry IP Allocation Guidelines", BCP 12, RFC 2050, November 1996.
[RFC2460] Deering, S. and R. Hinden, "Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification", RFC 2460, December 1998.
[RFC2644] Senie, D., "Changing the Default for Directed Broadcasts in Routers", BCP 34, RFC 2644, August 1999.
[SMURF] Huegen, C., "The Latest in Denial of Service Attacks: 'Smurfing': Description and Information to Minimize Effects", URL: http://users.quadrunner.com/chuegen/smurf.cgi 9. 作者地址
Alvaro Retana Cisco Systems, Inc. 7025 Kit Creek Rd. Research Triangle Park, NC 27709
EMail: aretana@cisco.com
Russ White Cisco Systems, Inc. 7025 Kit Creek Rd. Research Triangle Park, NC 27709
EMail: riw@cisco.com
Vince Fuller GTE Internetworking 3801 E. Bayshore Rd. Palo Alto, CA, 94303
EMail: vaf@valinor.barrnet.net
Danny McPherson Amber Networks 2465 Augustine Drive Santa Clara, CA 95054
EMail: danny@ambernetworks.com
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