如果我们指定一个CIDR块为10.10.1.32/27,则根据CIDR比特位比较,10.10.1.44是属于该块,但10.10.1.90则不是。
CIDR主要是一个按位的、基于前缀的,用于解释IP地址的标准。它通过把多个地址块组合到一个路由表表项而使得路由更加方便。这些地址块叫做CIDR地址块。当用二进制表示这些地址时,它们有着在开头部分的一系列相同的位。IPv4的CIDR地址块的表示方法和IPv4地址的表示方法是相似的:由四部分组成的点分十进制地址,后跟一个斜线,最后是范围在0到32之间的一个数字:A.B.C.D/N。点分十进制的部分和IPv4地址一样是一个被分成四个八位位组的32位二进制数。斜线后面的数字就是前缀长度,也就是从左到右,被地址块里的地址所共享的位的数目。当只需说明大概时,十进制部分有时会被省略,因此,/20就表示一个前缀长度是20的CIDR地址块。如果一个IP地址的前N位与一个CIDR地址块的前缀是相同的话,那么就说这个地址属于这个CIDR地址块,也可以说是与CIDR地址块的前缀匹配。所以,要理解CIDR,就要把地址写成二进制的形式。因为IPv4地址的长度总是32位,N位长的CIDR前缀就意味着地址里位不匹配。这些位有
种不同的组合,即
个IPv4地址与CIDR地址块的前缀匹配。前缀越短就能匹配越多的地址,越长就匹配得越少。一个地址可能与多个长度不同的CIDR前缀匹配。CIDR也用在IPv6中。因为位数的非常多,所以在IPv6中,前缀长度的范围是从0到128。这里也用同样的方法来表示一个地址:前缀写作一个IPv6的地址,后跟一个斜线,最后是前缀的位数。
互联网地址指派机构(IANA)向区域互联网注册管理机构(RIRs)分配数量多,前缀短的CIDR地址块。例如,包含有一千六百多万个地址的62.0.0.0/8地址块由RIPE NCC(欧洲的RIR)管理。这些RIR各自负责管理一个单一区域(例如欧洲或者北美),然后它们把这些地址块分成小一些的地址块再分配给公众。这个细分的操作可能会由不同层次的团体进行多次。大型网络服务供应商(ISP)一般会从RIR申请CIDR地址块,然后再向根据它们客户的网络大小而分配更小的地址块。互联网工程工作小组鼓励由单一ISP服务的网络直接向ISP申请地址。而由多个ISP提供服务的,则经常会向适当的RIR申请独立的CIDR地址块。
借助超网聚合和前缀子网划分机制,我们可以通过MCI通信的子网块,找到Automation Research Systems的子网块,进而找到Automation Research Systems的公共主机子网块,进而找到freesoft.org的web网页主机,同样地,互联网路由系统也是根据这个子网归属来将IP包路由到主机处。
例如,在90年代末,IP地址208.130.29.33是被使用的。后来,分配发生了变化。208.128.0.0/11,这个包含两百万地址的块被ARIN(北美的RIR)分配给了MCI通信。MCI又将208.130.28.0/22分配给了从MCI租用互联网连接的Automation Research Systems。ARS则用了208.130.29.0/24这个地址块,其中就包含208.130.29.33这个地址。这些CIDR前缀会在不同的地方使用。在MCI的网络之外,208.128.0.0/11这个前缀会用于路由MCI的数据流。这些数据流不仅会去到208.130.29.33,也会去到其他那些前11位相同的近两百万的地址里。在MCI的网络里,208.130.28.0/22则会被用于路由到属于ARS租用的连接。最后,只有在ARS自己的网络内208.130.29.0/24这个前缀才会被使用。
子网掩码是一种把前缀编成一种与IP地址相似的形式的掩码。一个子网掩码一共有32位,被分为连续的两部分,高位部分的每一位都被设为二进制的1,其余部分的每一位均被设为二进制的0。其中为1的位的数目和前缀的长度相同。它也被写成点分十进制的形式。子网掩码的作用和前缀一样,但是掩码这种形式出现得比前缀要早。
CIDR用可变长子网掩码 (VLSM,Variable Length Subnet Masking),根据各人需要来分配IP地址,而不是按照一个全网络约定的规则。所以,网络/主机的划分可以在地址内的任意位置进行。这个划分可以是递归进行的,即通过增加掩码位数,来使一部分地址被继续分为更小的部分。整个互联网现在都在使用CIDR/VLSM网络地址。除此之外,CIDR也应用在其他方面,尤其是大型私人网络。在普通大小的局域网里则较少应用,因为这些局域网一般使用私有网络。
CIDR的另一个好处就是可以进行前缀路由聚合。例如, 16个原来的C类(/24)网络现在可以聚合在一起,对外显示了一个/20的网络了(如果这些网络的的地址前20位都相同)。两个对齐的/20网络又可进一步聚合为/19,依此类推。这有效地减少了要对外显示的网络数,防止了路由表爆炸,也遏制了互联网进一步扩大。
IP/CIDR | Δ 与最后一个地址的差值 | 掩码 | 主机数 (*) | 类别 | 备注 |
---|---|---|---|---|---|
a.b.c.d/32 | +0.0.0.0 | 255.255.255.255 | 1 | 1/256 C | |
a.b.c.d/31 | +0.0.0.1 | 255.255.255.254 | 2 | 1/128 C | d = 0 ... (2n) ... 254 |
a.b.c.d/30 | +0.0.0.3 | 255.255.255.252 | 4 | 1/64 C | d = 0 ... (4n) ... 252 |
a.b.c.d/29 | +0.0.0.7 | 255.255.255.248 | 8 | 1/32 C | d = 0 ... (8n) ... 248 |
a.b.c.d/28 | +0.0.0.15 | 255.255.255.240 | 16 | 1/16 C | d = 0 ... (16n) ... 240 |
a.b.c.d/27 | +0.0.0.31 | 255.255.255.224 | 32 | 1/8 C | d = 0 ... (32n) ... 224 |
a.b.c.d/26 | +0.0.0.63 | 255.255.255.192 | 64 | 1/4 C | d = 0, 64, 128, 192 |
a.b.c.d/25 | +0.0.0.127 | 255.255.255.128 | 128 | 1/2 C | d = 0, 128 |
a.b.c.0/24 | +0.0.0.255 | 255.255.255.000 | 256 | 1 C | |
a.b.c.0/23 | +0.0.1.255 | 255.255.254.000 | 512 | 2 C | c = 0 ... (2n) ... 254 |
a.b.c.0/22 | +0.0.3.255 | 255.255.252.000 | 1,024 | 4 C | c = 0 ... (4n) ... 252 |
a.b.c.0/21 | +0.0.7.255 | 255.255.248.000 | 2,048 | 8 C | c = 0 ... (8n) ... 248 |
a.b.c.0/20 | +0.0.15.255 | 255.255.240.000 | 4,096 | 16 C | c = 0 ... (16n) ... 240 |
a.b.c.0/19 | +0.0.31.255 | 255.255.224.000 | 8,192 | 32 C | c = 0 ... (32n) ... 224 |
a.b.c.0/18 | +0.0.63.255 | 255.255.192.000 | 16,384 | 64 C | c = 0, 64, 128, 192 |
a.b.c.0/17 | +0.0.127.255 | 255.255.128.000 | 32,768 | 128 C | c = 0, 128 |
a.b.0.0/16 | +0.0.255.255 | 255.255.000.000 | 65,536 | 256 C = 1 B | |
a.b.0.0/15 | +0.1.255.255 | 255.254.000.000 | 131,072 | 2 B | b = 0 ... (2n) ... 254 |
a.b.0.0/14 | +0.3.255.255 | 255.252.000.000 | 262,144 | 4 B | b = 0 ... (4n) ... 252 |
a.b.0.0/13 | +0.7.255.255 | 255.248.000.000 | 524,288 | 8 B | b = 0 ... (8n) ... 248 |
a.b.0.0/12 | +0.15.255.255 | 255.240.000.000 | 1,048,576 | 16 B | b = 0 ... (16n) ... 240 |
a.b.0.0/11 | +0.31.255.255 | 255.224.000.000 | 2,097,152 | 32 B | b = 0 ... (32n) ... 224 |
a.b.0.0/10 | +0.63.255.255 | 255.192.000.000 | 4,194,304 | 64 B | b = 0, 64, 128, 192 |
a.b.0.0/9 | +0.127.255.255 | 255.128.000.000 | 8,388,608 | 128 B | b = 0, 128 |
a.0.0.0/8 | +0.255.255.255 | 255.000.000.000 | 16,777,216 | 256 B = 1 A | |
a.0.0.0/7 | +1.255.255.255 | 254.000.000.000 | 33,554,432 | 2 A | a = 0 ... (2n) ... 254 |
a.0.0.0/6 | +3.255.255.255 | 252.000.000.000 | 67,108,864 | 4 A | a = 0 ... (4n) ... 252 |
a.0.0.0/5 | +7.255.255.255 | 248.000.000.000 | 134,217,728 | 8 A | a = 0 ... (8n) ... 248 |
a.0.0.0/4 | +15.255.255.255 | 240.000.000.000 | 268,435,456 | 16 A | a = 0 ... (16n) ... 240 |
a.0.0.0/3 | +31.255.255.255 | 224.000.000.000 | 536,870,912 | 32 A | a = 0 ... (32n) ... 224 |
a.0.0.0/2 | +63.255.255.255 | 192.000.000.000 | 1,073,741,824 | 64 A | a = 0, 64, 128, 192 |
a.0.0.0/1 | +127.255.255.255 | 128.000.000.000 | 2,147,483,648 | 128 A | a = 0, 128 |
0.0.0.0/0 | +255.255.255.255 | 000.000.000.000 | 4,294,967,296 | 256 A |
IP/CIDR | Δ 与最后一个地址的差值 | 掩码 | 主机数 (*) | 类别 | 备注 |
---|---|---|---|---|---|
a.b.c.d/32 | +0.0.0.0 | 255.255.255.255 | 1 | 1/256 C | |
a.b.c.d/31 | +0.0.0.1 | 255.255.255.254 | 2 | 1/128 C | d = 0 ... (2n) ... 254 |
a.b.c.d/30 | +0.0.0.3 | 255.255.255.252 | 4 | 1/64 C | d = 0 ... (4n) ... 252 |
a.b.c.d/29 | +0.0.0.7 | 255.255.255.248 | 8 | 1/32 C | d = 0 ... (8n) ... 248 |
a.b.c.d/28 | +0.0.0.15 | 255.255.255.240 | 16 | 1/16 C | d = 0 ... (16n) ... 240 |
a.b.c.d/27 | +0.0.0.31 | 255.255.255.224 | 32 | 1/8 C | d = 0 ... (32n) ... 224 |
a.b.c.d/26 | +0.0.0.63 | 255.255.255.192 | 64 | 1/4 C | d = 0, 64, 128, 192 |
a.b.c.d/25 | +0.0.0.127 | 255.255.255.128 | 128 | 1/2 C | d = 0, 128 |
a.b.c.0/24 | +0.0.0.255 | 255.255.255.000 | 256 | 1 C | |
a.b.c.0/23 | +0.0.1.255 | 255.255.254.000 | 512 | 2 C | c = 0 ... (2n) ... 254 |
a.b.c.0/22 | +0.0.3.255 | 255.255.252.000 | 1,024 | 4 C | c = 0 ... (4n) ... 252 |
a.b.c.0/21 | +0.0.7.255 | 255.255.248.000 | 2,048 | 8 C | c = 0 ... (8n) ... 248 |
a.b.c.0/20 | +0.0.15.255 | 255.255.240.000 | 4,096 | 16 C | c = 0 ... (16n) ... 240 |
a.b.c.0/19 | +0.0.31.255 | 255.255.224.000 | 8,192 | 32 C | c = 0 ... (32n) ... 224 |
a.b.c.0/18 | +0.0.63.255 | 255.255.192.000 | 16,384 | 64 C | c = 0, 64, 128, 192 |
a.b.c.0/17 | +0.0.127.255 | 255.255.128.000 | 32,768 | 128 C | c = 0, 128 |
a.b.0.0/16 | +0.0.255.255 | 255.255.000.000 | 65,536 | 256 C = 1 B | |
a.b.0.0/15 | +0.1.255.255 | 255.254.000.000 | 131,072 | 2 B | b = 0 ... (2n) ... 254 |
a.b.0.0/14 | +0.3.255.255 | 255.252.000.000 | 262,144 | 4 B | b = 0 ... (4n) ... 252 |
a.b.0.0/13 | +0.7.255.255 | 255.248.000.000 | 524,288 | 8 B | b = 0 ... (8n) ... 248 |
a.b.0.0/12 | +0.15.255.255 | 255.240.000.000 | 1,048,576 | 16 B | b = 0 ... (16n) ... 240 |
a.b.0.0/11 | +0.31.255.255 | 255.224.000.000 | 2,097,152 | 32 B | b = 0 ... (32n) ... 224 |
a.b.0.0/10 | +0.63.255.255 | 255.192.000.000 | 4,194,304 | 64 B | b = 0, 64, 128, 192 |
a.b.0.0/9 | +0.127.255.255 | 255.128.000.000 | 8,388,608 | 128 B | b = 0, 128 |
a.0.0.0/8 | +0.255.255.255 | 255.000.000.000 | 16,777,216 | 256 B = 1 A | |
a.0.0.0/7 | +1.255.255.255 | 254.000.000.000 | 33,554,432 | 2 A | a = 0 ... (2n) ... 254 |
a.0.0.0/6 | +3.255.255.255 | 252.000.000.000 | 67,108,864 | 4 A | a = 0 ... (4n) ... 252 |
a.0.0.0/5 | +7.255.255.255 | 248.000.000.000 | 134,217,728 | 8 A | a = 0 ... (8n) ... 248 |
a.0.0.0/4 | +15.255.255.255 | 240.000.000.000 | 268,435,456 | 16 A | a = 0 ... (16n) ... 240 |
a.0.0.0/3 | +31.255.255.255 | 224.000.000.000 | 536,870,912 | 32 A | a = 0 ... (32n) ... 224 |
a.0.0.0/2 | +63.255.255.255 | 192.000.000.000 | 1,073,741,824 | 64 A | a = 0, 64, 128, 192 |
a.0.0.0/1 | +127.255.255.255 | 128.000.000.000 | 2,147,483,648 | 128 A | a = 0, 128 |
0.0.0.0/0 | +255.255.255.255 | 000.000.000.000 | 4,294,967,296 | 256 A |