聚合是把「连续且对齐」的多条路由并成一条，表变小、转发变快。 它有一个前提和一个副作用：前提是地址规划连续，副作用是会宣告不存在的地址。
4.4.1 讲的是「表怎么用」，这一节讲「表怎么变小」。 4.3.7 的 CIDR 是聚合的数学基础，这里讲它在路由上的实际用法。
一、表为什么不能无限长
三个成本同时增长：内存、查表时间、路由更新时传的数据量。
| 成本 | 随条目数怎么变 | 后果 |
|---|---|---|
| 内存 | 线性增加 | 表存不下 |
| 查表时间 | 通常按前缀长度分层 | 转发变慢 |
| 更新流量 | 抖动时反复同步 | 收敛变慢 |
第二行值得多说一句：现代路由器不是「一条条比」，而是用 TCAM 或前缀树一次匹配。 但「一次匹配」也要占硬件表项——表项是硅片上的资源，比内存更贵。 所以聚合在硬件路由器上省的是真金白银。
二、聚合的两个条件
条件一：连续。条件二：对齐。两个都满足才能并。
| 情况 | 能不能并 | 原因 |
|---|---|---|
| 0~7 八个 /24 | 能，并成 /21 | 连续且从 0 起对齐 |
| 0、1、4、5 四个 /24 | 不能 | 中间缺了 2、3 |
| 1~8 八个 /24 | 不能 | 起点 1 不是 8 的倍数 |
第三行那句「起点必须是长度的倍数」是硬约束： 一个 /21 的起点必须能被 8 整除（8 个 /24 为一份）， 所以 192.168.1.0 开头的八个 /24 合不成一个 /21，只能退一步，拆成两段分别处理。 这就是「地址规划要从大到小」的真正原因：规划的时候就按块分配，聚合时才会顺理成章。
三、副作用：把不存在的地址也宣告出去
聚合是「把一段整块宣告」，里面可能有没分配的地址。 这些地址的包会被送到聚合点，然后……没有然后。
| 被访问的地址 | 实际状态 | 结果 |
|---|---|---|
| 已分配的 | 有主机 | 正常到达 |
| 未分配的 | 没人 | 走到聚合点后被丢 |
这种「包被吸进去然后消失」的现象叫「黑洞」。
它的症状很迷惑：ping 不通，但不报「网络不可达」，只是超时。
所以排查时要看「是不是聚合宣告得太宽」。
更麻烦的是安全问题：
如果某个 /24 实际在别处，却被你的聚合盖住了，那这段流量就永远到不了真正的主人手里。
所以聚合的范围必须和自己真正拥有的地址严格一致。
四、现实里的聚合
互联网就是一层层聚合起来的：用户 /24 → 运营商 /16 → 骨干 /8。 这也是为什么「骨干路由表只有百万条量级」—— 如果不聚合，按 /24 算要有两千多万条，任何设备都撑不住。 聚合带来的一个结果是「路由是有层次的」： 你在北京访问一个广州的地址，包不会先查「广州在哪儿」，而是先按「这个大块归谁」跳过去， 越走越具体。 这叫「按前缀逐跳收敛」。
五、动手 Demo：八条 /24 合成一条 /21
用 ipaddress.collapse_addresses 真的并一次，再抽掉一条看会怎样。
注意抽掉 192.168.3.0/24 之后，条数从 1 变回 3。
import ipaddress
nets = [ipaddress.ip_network('192.168.%d.0/24' % i)
for i in range(8)]
print(list(ipaddress.collapse_addresses(nets)))
print(sum(n.num_addresses for n in nets))
实跑输出：
--------------------------------------------------------------------
八条 /24 合成一条 /21
--------------------------------------------------------------------
**聚合（超网）是把「连续且对齐」的多条路由并成一条**：**路由表变小，转发变快。**
**先看能不能并**：
聚合前 地址数
--------------------------
192.168.0.0/24 256
192.168.1.0/24 256
192.168.2.0/24 256
192.168.3.0/24 256
192.168.4.0/24 256
192.168.5.0/24 256
192.168.6.0/24 256
192.168.7.0/24 256
**八条合成了 1 条**：
**192.168.0.0/21（2048 个地址）**
**两个数必须相等：2048 = 2048**——
**聚合只是换了写法，没有多也没有少。**
**再看「不连续就并不了」**：**把 192.168.3.0/24 抽掉，剩下的还能并成几条？**
**结果 3 条**：
**192.168.0.0/23**
**192.168.2.0/24**
**192.168.4.0/22**
**抽掉 192.168.3.0/24，条数就从 1 条涨回 3 条**——
**0 和 1 还能并成 /23，4 到 7 还能并成 /22，但 2 就孤零零剩一条。**
**聚合的边界是「对齐」**：**一段地址要能被自己的长度整除，才能整体用一条前缀表示。**
**所以「地址规划」要从大到小、连续分配**——**随手乱给会让路由表永远合不起来。**
2048 等于 2048 这个等式是「聚合不改变覆盖范围」的证明：
并之前是 8 个 256，并之后是 1 个 2048。
抽掉一条之后的结果最能说明「对齐」的含义：
0 和 1 能并成 /23（起点 0 是 2 的倍数），4 到 7 能并成 /22（起点 4 是 4 的倍数），
但 2 孤零零的什么也并不了。
所以「连续性」不是「差不多连着」，是「严格按块对齐」。
collapse_addresses 的行为值得记住：它会「尽可能往上并」，而不是「保持原样」。
所以拿它来检查「我的规划能不能聚合」很方便——并完的条数远小于原来，就说明规划得整齐。
30 秒实验
- 算一下：16 个连续的 /24 能并成几条？掩码是多少？
- 想一下：为什么起点必须是块大小的整数倍？
- 想一下：聚合太宽会带来什么故障？
常见误区
- 以为「只要地址连续就能聚合」。 还要对齐，起点必须是块大小的倍数。
- 以为「聚合越多越好」。 太宽会出黑洞，把不属于自己的地址也吸过来。
- 以为「聚合会改变地址分配」。 只是改写法，覆盖范围一个地址都不多不少。
自测三问（点开对答案）
1. 聚合的两个前提条件是什么？ —— **连续、对齐**——地址要连成一片，而且起点必须是块大小的整数倍。 2. 聚合有什么副作用？ —— **会把「整块里没分配的地址」也宣告出去**，访问这些地址的包会被吸到聚合点然后丢掉，形成黑洞。 3. 为什么骨干路由表能控制在百万条？ —— **因为一层层聚合**，按 /8 到 /16 的粗粒度记，不按 /24 逐条记。下一节换个角度：链路不同，一个包能装多少字节也不同。
- ☐ （本节完，下一节 4.5.1 数据链路不同，MTU则相异）