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虽然A类和B类地址几乎用完了，但C类地址目前还能申请到。然而C类地址空间只能容纳最多254台主机，这可能无法满足一个组织的需要，甚至一个中等规模的组织也会需要更多的地址。
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一种解决问题的方法是构成超网（Supernet）。为此，一个组织可申请一块而不是只申请一个C类地址。例如，一个需要1000个地址的组织可申请4个C类地址。这个组织就可以在一个超网中、在4个网络中或在超过4个子网中使用这些地址。在下图中，4个C类地址合并为一个超网。
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若要给超网掩码指派一块C类网络地址，只要地址数是2的整数次方（2，4，8，16，…）即可。C类地址的默认掩码是255.255.255.0，即24个1后面跟上8个0。如果将其中的某些1改变为0，就可得到一组C类地址的超网掩码。超网掩码与子网掩码中的一些做法相反。在子网掩码中，将默认掩码中的host-id部分的某些0改变为1。在超网掩码中，将net-id部分中的某些1改变为0。要注意到，在超网掩码中全1的位置定义了最低地址。例如，下图所示的超网掩码，开始地址可以是X.Y.32.0，但不能是X.Y.33.0。将最低地址与超网掩码组合起来就能唯一地定义属于一个超网的地址范围，另一个定义地址范围的方法是使用最低地址和在此范围内的地址数来定义。
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例如，用超网掩码255.255.252.0可以将4个C类地址合并为一个超网。如果选择的第一个地址是X.Y.32.0，则其他3个地址就是X.Y.33.0、X.Y.34.0和X.Y.35.0。当路由器收到一个分组时，就将超网掩码与目的地址作按位"与"（AND）运算，并将结果与最低地址相比较。若结果与最低地址一致，则该分组就属于这个超网。
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假定一个分组到达目的地址X.Y.33.4。在同掩码255.255.252.0作按位"与"（AND）运算后，结果为X.Y.32.0，它与最低地址一致，因此该分组属于这个超网。
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现在假定目的地址为X.Y.39.12的分组到达，在同掩码255.255.252.0作按位"与"（AND）运算后，结果为X.Y.36.0，它与最低地址不一致，因此该分组不属于这个超网。
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在VLSM的基础上又进一步研究出无分类编址方法，它的正式名称是无分类域间路由选择（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）。CIDR最主要的特点有以下两个。
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（1）CIDR消除了传统A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，从而更加有效地分配IPv4的地址空间。CIDR使用各种长度的"网络前缀"（Network-Prefix）来代替分类地址中的网络号和子网号，而不像分类地址中只使用1字节、2字节和3字节长的网络号。CIDR不再使用"子网"概念而使用网络前缀，使IP地址从三级编址（使用子网掩码）又回到两级编址，但这是一个无分类的两级编址。CIDR使用"斜线记法"，它又称为CIDR记法，即在IP地址后面加上一个斜线"/"，然后写上网络前缀所占的位数（这个数值对应于三级编址中子网掩码中位1的个数）。例如，128.14.146.158/20表示在这32位中，前20位表示网络前缀，而后面12位为主机号。
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（2）CIDR将网络前缀都相同的连续的IP地址组成"CIDR地址块"。一个CIDR地址块是由地址块的起始地址（地址块中数值最小的一个）和地址块中的地址数来定义的。CIDR地址块也可用斜线记法来表示。例如，128.14.32.0/20表示的地址块共有212个地址，而这个地址的起始地址是128.14.32.0。
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