IPv4子网、最长前缀匹配与地址边界

考纲定位

本课深挖 IPv4子网、最长前缀匹配与地址边界。目标是把术语落实到公式、报文字段、状态演化和可复核计算，而不是只背一句定义。

核心模型

CIDR用前缀长度表示连续网络位。网络地址由IP与掩码按位与得到，广播地址把主机位全置1。传统普通子网中网络地址和定向广播地址不可分给主机。路由查表在所有匹配项中选前缀最长者，它最具体，而不是选度量最小但前缀不同的项。

推导链

/27留下5个主机位，共32个地址，普通可用主机地址30个。最后一个八位组的块大小为 $2^5=32$，边界是0、32、64、96……地址130落在128—159块。

例题

192.168.1.130/27的网络地址是192.168.1.128，广播是192.168.1.159，可用主机129—158。先定块边界比逐位写32位更快，但必须理解按位结果。

高频陷阱

把/27写成27个主机位；最长前缀等于数值最大的掩码字符串；任何场景都机械减2而忽略/31点到点语义。

严格验收

完成本课单选、多选和计算或应用题。单选要逐项写出错误条件；多选漏选、多选都算错；计算题保留公式、单位与中间状态。涉及帧、分片、窗口、路由或握手时，按发生顺序画表，不凭印象跳步。24小时后遮住正文重做，并为错误选项构造一个最小反例。