1. 程式人生 > 其它 >無類別域間路由 Classless Inter-Domain Routing CIDR 可變長子網掩碼 VLSM Variable Length Subnet Mask

無類別域間路由 Classless Inter-Domain Routing CIDR 可變長子網掩碼 VLSM Variable Length Subnet Mask

https://baike.baidu.com/item/無類別域間路由

無類別域間路由(Classless Inter-Domain Routing、CIDR)是一個用於給使用者分配IP地址以及在網際網路上有效地路由IP資料包的對IP地址進行歸類的方法。
中文名
無類別域間路由
外文名
Classless Inter-Domain Routing
簡稱
CIDR

目錄

  1. 1概述
  2. 2CIDR塊
  3. 3CIDR塊的分配
  4. 4CIDR和掩碼
  5. 5字首聚合

概述

編輯語音 在域名系統出現之後的第一個十年裡,基於分類網路進行地址分配和路由IP資料包的設計就已明顯顯得可擴充性不足 (參見RFC 1517)。為了解決這個問題,網際網路工程工作小組在1993年釋出了一新系列的標準——RFC 1518和RFC 1519——以定義新的分配IP地址塊和路由IPv4資料包的方法。 一個IP地址包含兩部分:標識網路的字首和緊接著的在這個網路內的主機地址。在之前的分類網路中,
IP地址
的分配把IP地址的32位按每8位為一段分開。這使得字首必須為8,16或者24位。因此,可分配的最小的地址塊有256(24位字首,8位主機地址,28=256)個地址,而這對大多數企業來說太少了。大一點的地址塊包含65536(16位字首,16位主機,216=65536)個地址,而這對大公司來說都太多了。這導致不能充分使用IP地址和在路由上的不便,因為大量的需要單獨路由的小型網路(C類網路)因在地域上分得很開而很難進行聚合路由,於是給路由裝置增加了很多負擔。 無類別域間路由是基於可變長子網掩碼VLSM)來進行任意長度的字首的分配的。在RFC 950(1985)中有關於可變長子網掩碼的說明。CIDR包括:指定任意長度的字首的可變長子網掩碼技術。遵從CIDR規則的地址有一個字尾說明字首的位數,例如 192.168.0.0/16。這使得對日益缺乏的
IPv4地址
的使用更加有效。將多個連續的字首聚合成超網,以及,在網際網路中,只要有可能,就顯示為一個聚合的網路,因此在總體上可以減少路由表的表項數目。聚合使得網際網路的路由表不用分為多級,又用VLSM reverses the process of "subnetting a subnet" 。 根據機構的實際需要和短期預期需要而不是分類網路中所限定的過大或過小的地址塊來管理IP地址的分配的過程。 因為在IPv6中也使用了IPv4的用字尾指示字首長度的CIDR,所以IPv4中的分類在IPv6中已不再使用[1]

CIDR塊

編輯語音 CIDR主要是一個按位的、基於字首的,用於解釋IP地址的標準。 它通過把多個地址塊組合到一個路由表表項而使得路由更加方便。這些地址塊叫做CIDR地址塊。當用二進位制表示這些地址時,它們有著在開頭部分的一系列相同的位。IPv4的CIDR地址塊的表示方法和IPv4地址的表示方法是相似的:由四部分組成的點分十進位制地址,後跟一個斜扛,最後是範圍在0到32之間的一個數字:A.B.C.D/N。 點分十進位制的部分和IPv4地址一樣是一個被分成四個八位位組的32位二進位制數。斜扛後面的數字就是字首長度,也就是從左到右,被地址塊裡的地址所共享的位的數目。當只要說明梗概時,點分十進位制部分有時會被省略,因此,/20就表示一個字首長度是20的CIDR地址塊。如果一個IP地址的前N位與一個CIDR地址塊的字首是相同的話,那麼就說這個地址屬於這個CIDR地址塊,也可以說是與CIDR地址塊的字首匹配。所以,要理解CIDR,就要把地址寫成二進位制的形式。因為IPv4地址的長度總是32位,N位長的CIDR字首就意味著地址裡32 − N位不匹配。這些位有2(32 − N)種不同的組合,即2(32 − N)個IPv4地址與CIDR地址塊的字首。字首越短就能匹配越多的地址,越長就匹配得越少。一個地址可能與多個長度不同的CIDR字首匹配。CIDR也用在IPv6中。因為位數的非常多,所以在IPv6中,字首長度的範圍是從0到128。這裡也用同樣的方法來表示一個地址:字首寫作一個IPv6的地址,後跟一個斜扛,最後是字首的位數。

CIDR塊的分配

編輯語音 網際網路地址指派機構(IANA)向區域網際網路註冊管理機構 (RIRs)分配數量多,字首短的CIDR地址塊。例如,包含有六百萬個地址的62.0.0.0/8地址塊由RIPE NCC(歐洲的RIR)管理。這些RIR各自負責管理一個單一區域(例如歐洲或者北美),然後它們把這些地址塊分成小一些的地址塊再分配給公眾。這個細分的操作可能會由不同層次的團體進行多次。大型網路服務供應商(ISP)一般會從RIR申請CIDR地址塊,然後再向根據它們客戶的網路大小而分配更小的地址塊。網際網路工程工作小組鼓勵由單一ISP服務的網路直接向ISP申請地址。而由多個ISP提供服務的,則經常會向適當的RIR申請獨立的CIDR地址塊。 例如,在90年代末,IP地址208.130.29.33是被www.freesoft.org使用的。後來,分配發生了變化208.128.0.0/11,這個包含兩百萬地址的塊被ARIN(北美的RIR)分配給了MCI。MCI又將 208.130.28.0/22 分配給了從MCI租用網際網路連線的Automation Research Systems。ARS則用了/24這個地址塊,其中就包含208.130.29.33這個地址。這些CIDR字首會在不同的地方使用。在MCI的網路之外,208.128.0.0/11這個字首會用於路由MCI的資料流。這些資料流不僅會去到208.130.29.33,也會去到其他那些前11位相同的近兩百萬的地址裡。在MCI的網路裡,208.130.28.0/22則會被用於路由到屬於ARS租用的連線。最後,只有在ARS自己的網路內 208.130.29.0/24這個字首才會被使用[2]

CIDR和掩碼

編輯語音 子網掩碼一種把字首編成一種與IP地址相似的形式的掩碼。它有32位,以為1的位開頭,以為0的位結尾。其中為1的位的數目和字首的長度相同。它也被寫成點分十進位制的形式。子網掩碼的作用和字首一樣,但是掩碼這種形式出現得比字首要早。 CIDR用可變長子網掩碼(VLSM),根據各人需要來分配IP地址,而不是按network-wide rule。所以,網路/主機的劃分可以在地址內的任意位置進行。這個劃分可以是遞迴進行的,即通過 增加掩碼位數,來使一部分地址被繼續分為更小的部分。整個網際網路都在使用CIDR/VLSM網路地址。不過在其他方面,尤其是大型私人網路,它也有應用。在普通大小的局域網裡則較少應用,因為這些區域網一般使用私有網路。

字首聚合

編輯語音 CIDR的另一個好處就是可以進行字首路由聚合。例如, 16個原來的C類(/24)網路現在可以聚合在一起,對外顯示了一個/20的網路了(如果這些網路的的地址前20位都相同)。兩個對齊的/20網路又可進一步聚合為/19,依此類推。這有效地減少了要對外顯示的網路數,防止了'路由表爆炸',也遏制了網際網路進一步擴大。 為了解決在一個網路系統中使用多種層次的子網化IP地址的問題而發展起來的掩碼
中文名
可變長子網掩碼
外文名
VLSM(Variable Length Subnet Mask)
型別
計算機術語
VLSM的特徵
更有效地使用IP地址
應用學科
計算機網路

目錄

  1. 1基本概念
  2. 2VLSM的特徵
  3. 3如何使用VLSM

基本概念

語音 VLSM(Variable Length Subnet Mask——可變長子網掩碼) 這種策略只能在所用的路由協議都支援的情況才能使用,例如開放式最短路徑優先路由選擇協議(OSPF)和高階距離向量路由選擇協議(EIGRP).RIP版本1由於出現早於VLSM而無法支援.RIP版本2則可以支援VLSM. VLSM允許一個組織在同一個網路地址空間中使用多個子網掩碼.利用VLSM可以使管理員"把子網繼續劃分為子網",使定址效率達到最高. 可變長子網掩碼實際上是相對於標準的類的子網掩碼來說的。

VLSM的特徵

語音 ·更有效地使用IP地址———如果不使用VLSM,各公司就必須在整個A、B、C、類網路中使用一個單一的子網掩碼。 ·使用路由彙總的能力更強———VLSM通話地址規劃中有更多的等級水平,也可以在路由選擇中使用匯總更有效地進行路由選擇。

如何使用VLSM

語音 VLSM其實就是相對於類的IP地址來說的。A類的第一段是網路號(前八位),B類地址的前兩段是網路號(前十六位),C類的前三段是網路號(前二十四位)。而VLSM的作用就是在類的IP地址的基礎上,從他們的主機號部分借出相應的位數來做網路號,也就是增加網路號的位數。各類網路可以用來再劃分的位數為:A類有二十四位可以借,B類有十六位可以借,C類有八位可以借(可以再劃分的位數就是主機號的位數。實際上不可以都借出來,因為IP地址中必須要有主機號的部分,而且主機號部分剩下一位是沒有意義的,剩下1位的時候不是代表主機號就是代表廣播號,所以在實際中可以借的位數是在我寫的那些數字中再減去2)[1] 這是一種產生不同大小子網的網路分配機制,指一個網路可以配置不同的掩碼。開發可變長度子網掩碼的想法就是在每個子網上保留足夠的主機數的同時,把一個網分成多個子網時有更大的靈活性。如果沒有VLSM,一個子網掩碼只能提供給一個網路。這樣就限制了要求的子網數上的主機數。