一、 地址的不重叠 (Non-overlapping Addresses)

1. 定义与内涵

“地址不重叠”原则，指的是在进行IP地址块分配时，任意两个分配出去的地址块，其覆盖的IP地址范围不能有任何交集。每一个IP地址在特定的管理域内，都必须被唯一地划分给一个子网或一个组织。

这确保了IP地址分配的唯一性和排他性。

2. 作用与重要性

此原则的根本目的是为了消除路由的模糊性，保证转发的确定性。

试想，如果网络中存在两个重叠的地址块，并且它们被分配给了不同的组织或网络区域，那么当一个数据包的目的地址恰好落在这个重叠区域内时，路由器会面临一个无法解决的难题：这个数据包到底应该发往哪个方向？

• 路由冲突：互联网上的路由器可能会学习到两条去往同一个地址（或地址段）但指向不同方向的路径。

• 转发不一致：这会导致数据包的转发路径变得不稳定，可能这次发往A处，下次发往B处，造成连接中断或数据丢失。

3. 示例

假设一个网络管理员需要为两个部门分配地址：

• 正确的分配（不重叠）：

  • 分配给部门A：192.168.0.0/24 （范围: 192.168.0.0 ~ 192.168.0.255）

  • 分配给部门B：192.168.1.0/24 （范围: 192.168.1.0 ~ 192.168.1.255）

  • 这两个地址块边界清晰，没有任何交集。

• 错误的分配（重叠）：

  • 分配给部门A：192.168.0.0/23 （范围: 192.168.0.0 ~ 192.168.1.255）

  • 分配给部门B：192.168.1.0/24 （范围: 192.168.1.0 ~ 192.168.1.255）

  • 此时，部门B的整个地址空间完全被包含在了部门A的地址空间内。当一个去往192.168.1.50的数据包到达路由器时，路由器会因无法确定唯一路径而产生路由冲突。

二、 聚合之后不引入多余地址 (No Extraneous Addresses after Aggregation)

1. 定义与内涵

此原则指的是，在将多个离散、连续的较小地址块聚合（或称“超网化”，Supernetting）成一个更大的地址块，并向外界通告一条总的路由时，这个聚合后的“超网”地址块，其范围必须恰好且仅仅覆盖了所有原始的小地址块。

2. 作用与重要性

此原则的根本目的是为了保证路由的准确性，防止产生“路由黑洞”或“路由劫持”。

如果聚合后的范围过大，包含了本不属于该组织或区域的“多余”地址，那么当这个聚合路由被通告到互联网后，会发生以下情况：

• 吸引错误流量：外部路由器会认为那些“多余”的地址也归属于这个组织，从而将去往这些地址的流量错误地发送过来。

• 形成路由黑洞：由于这些“多余”的地址在该组织内部实际上并不存在，或者没有具体的转发路径，这些被错误吸引过来的流量最终将被路由器丢弃，形成一个有去无回的“黑洞”。

3. 示例

假设一个机构拥有以下两个连续的C类地址块：

• 202.118.16.0/24

• 202.118.17.0/24

机构希望向其上游ISP通告一条聚合路由。

• 二进制分析：

  202.118.00010000.0   (16)
  202.118.00010001.0   (17)
  

  观察其第三个字节的二进制位，可以发现它们的前23位是完全相同的 (...0001000...)。因此，可以将它们聚合。

• 正确的聚合（精确）：

  • 聚合后的路由为 202.118.16.0/23。

  • 这个/23的地址块覆盖的范围是 202.118.16.0 ~ 202.118.17.255，不多不少，刚刚好覆盖了原始的两个/24地址块。

• 错误的聚合（引入多余地址）：

  • 如果网络工程师错误地计算，将其聚合成 202.118.16.0/22。

  • 这个/22的地址块覆盖的范围是 202.118.16.0 ~ 202.118.19.255。

  • 这个聚合路由除了包含原有的16和17网段外，还额外引入了202.118.18.0/24 和 202.118.19.0/24 这两个可能属于其他机构的地址空间。这就违反了原则，会导致去往18和19网段的流量被错误地吸引过来并丢弃。