Każde urządzenie podłączone do Internetu potrzebuje adresu IP. Podobnie jak adres domu odróżnia Twój dom od innych domów na ulicy, adres IP to unikalny adres, który odróżnia Twoje urządzenie od innych urządzeń podłączonych do Twojej sieci.
To powiedziawszy, IPv4, czyli aktualna wersja adresu IP używana przez większość świata, kończy się liczba unikalnych adresów IP. Jednym ze sposobów walki z tym problemem było wdrożenie CIDR, czyli Classless Inter-Domain Routing.
Aby jednak efektywnie zarządzać siecią, administratorzy sieci potrzebują informacji, aby zobaczyć liczbę hostów, maskę podsieci i zakres adresów IP dostępnych dla danego bloku CIDR.
Dlatego w tym artykule dołączę ściągawkę CIDR i odpowiem na pytanie: „Co oznacza CIDR?”, podam tajniki CIDR IPv4 i CIDR IPv6 oraz zakres notacji CIDR.
Co oznacza CIDR?
CIDR, czyli bezklasowy routing międzydomenowy, to system alokacji adresów IP opracowany w 1993 roku, który rozwiązuje problemy z poprzednim systemem. Przed wdrożeniem CIDR Internet opierał się na systemie przydzielania adresów IP opartym na klasach.
Zasadniczo istniały trzy klasy adresów IP, które różniły się w zależności od liczby dostępnych adresów IP dostępnych dla tej sieci. Bloki zajęć wyglądały następująco:
- Klasa A: Stosowany w bardzo dużych organizacjach i sieciach z maksymalnie ponad 16 milionami adresów IP na sieć.
- Klasa B: Stosowany w sieciach średniej wielkości z maksymalnie 65 534 dostępnymi unikalnymi adresami IP.
- Klasa C: Używany w małych sieciach z tylko 254 unikalnymi adresami IP.
Chociaż system ten działał przez pewien czas, był niezwykle nieefektywny, ponieważ różnica między liczbą adresów IP dostępnych dla każdej sieci była zbyt duża. Prowadziło to do wielu sytuacji, w których na przykład organizacja lub sieć potrzebująca 300 adresów IP nie mogła użyć bloku klasy C, ponieważ miała tylko 254 unikalne adresy IP, co zmusiło rejestr IP do przydzielenia bloku klasy B.
Oznaczało to, że organizacji, która potrzebowała tylko 300 adresów IP, przydzielono 65 534 adresów IP. Jak wspomniałem wcześniej, na pewien czas to zadziałało, ponieważ liczba dostępnych unikalnych adresów IPv4 (około 4,3 miliarda) znacznie przewyższała liczbę adresów IP, które miały być używane. Na przykład w 1993 r. cała populacja liczyła zaledwie około 5,6 miliarda ludzi, a jedynie 15 milionów osób było podłączonych do Internetu.
Jednak w miarę upływu lat i coraz większej liczby użytkowników łączących się z Internetem, adresy IPv4 zaczęły się wyczerpywać, co doprowadziło do rozwoju CIDR. CIDR całkowicie usunął sztywną strukturę klas i wprowadził maskowanie podsieci o zmiennej długości, w skrócie VLSM.
System ten umożliwiał administratorom sieci przydzielanie dowolnej liczby adresów IP, których potrzebowali, zamiast wybierać spośród 254, ponad 65 000 czy ponad 16 milionów. Ale jak działa CIDR? Czym różni się CIDR IPv4 od CIDR IPv6? A jak możesz użyć ściągawki CIDR do łatwej konfiguracji sieci?
Zakres notacji CIDR
Notacja CIDR pomaga administratorom sieci zrozumieć, ile urządzeń może połączyć się z siecią i jak zorganizowane są adresy IP. Zanim jednak odszyfrujemy notację CIDR, porozmawiajmy o tym, co oznacza każda liczba w adresie IP.
W IPv4 adres zawiera 32 bity. Oznacza to, że 32 zmienne mogą mieć wartości 0 i 1, co daje 2^32 (około 4,3 miliarda) unikalnych adresów IP. Załóżmy, że zakres notacji CIDR dla CIDR IPv4 jest następujący: 192.168.1.0/24.
Wartość /24 na końcu tego adresu oznacza, że 24 bity są zarezerwowane dla sieci, a pozostałe 8 bitów jest używanych dla hostów. Te pierwsze 24 bity reprezentują Twoją sieć, a pozostałe 8 bitów to zmienne, których można używać w Twoich urządzeniach. Przekłada się to na 2^8 adresów lub łącznie 256 adresów IP. Z tych 256 dwa adresy są zarezerwowane dla sieci i emisji, pozostawiając 254 użyteczne adresy IP dla urządzeń łączących się z tą siecią.
Innymi słowy, pierwsze 2^24 bity reprezentują kraj, stan, miasto i ulicę w adresie domowym. Pozostałe osiem bitów odpowiada numerom poszczególnych domów na tej ulicy.
Zakres notacji CIDR dla protokołu IPv4 może mieścić się w zakresie od /0 do /32, przy czym /0 CIDR jest zwykle używane w przypadku zapór sieciowych i bram internetowych, a /32 do określania pojedynczego adresu IP i konfiguracji VPN. Wszystko pomiędzy tymi dwiema liczbami może być wykorzystywane do różnych celów i sieci, od małych zastosowań, takich jak sieci domowe, po zastosowania na dużą skalę, takie jak przedsiębiorstwa i duże organizacje.
Możesz sprawdzić ściągawkę CIDR na końcu tego artykułu, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat dokładnej liczby dostępnych adresów IP hostów i sieci w dowolnym CIDR IPv4.
W IPv6 adres zawiera 128 bitów, co oznacza, że jest 2^128 lub 340 undecylionów (34 z 37 zerami za nimi). Pomimo absurdalnie dużej liczby dostępnych adresów IP, CIDR jest nadal używany do efektywnej alokacji adresów IP.
Przykład zakresu notacji CIDR dla CIDR IPv6 jest następujący: 2001:db8::/64
Podobnie jak w przypadku CIDR IPv4, /64 oznacza, że w sieci używane są pierwsze 64 bity. W tej sieci pozostałe 64 bity przeznaczone są na adresy hostów. Oznacza to, że dla hostów (urządzeń) dostępnych jest 2^64, czyli około 18 trylionów (18 z 18 zerami za nimi).
W przeciwieństwie do protokołu IPv4, protokół IPv6 wykorzystuje rozgłaszanie, a nie rozgłaszanie, więc zamiast dwóch, które byłyby niedostępne dla urządzeń w protokole IPv4, w protokole IPv6 tylko jeden jest używany do użytku innego niż host, czyli adres sieciowy.
Możesz sprawdzić ściągawkę CIDR na końcu tego artykułu, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat dokładnej liczby dostępnych adresów IP hostów i sieci w dowolnym CIDR IPv6.
IPv6 to przyszłość Internetu, a jeśli chcesz wyprzedzić konkurencję, Cloudzy oferuje najlepszą i najtańszą dostępną ofertę VPS IPv6. Dzięki naszemu VPS IPv6 otrzymujesz również podsieć /64 za darmo; oznacza to pulę adresów IP składającą się z 18 446 744 073 709 551 616 adresów IPv6, które są unikalne dla Ciebie!
Jeśli martwisz się o kompatybilność, możesz dodać IPv4, aby Twój VPS IPv6 był podwójny, za jedyne dolara miesięcznie. Możesz się sprawdzić VPS IPv6 firmy Cloudzy stawki tutaj!
Podsieci w CIDR
Jedną z kluczowych zalet protokołów CIDR IPv4 i IPv6 CIDR jest możliwość tworzenia podsieci i dzielenia bloków CIDR. Umożliwia to administratorom sieci izolowanie różnych segmentów bloku CIDR i zarządzanie nimi.
Aby przydzielić więcej lub mniej bitów dla części adresu dotyczących sieci i hosta, wystarczy dostosować długość prefiksu. Oto przykład podziału CIDR IPv4 na podsieci:
Adres 192.168.1.0/24 można podzielić na dwie mniejsze podsieci:
- 192.168.1.0/25: Podsieć zawierająca 128 adresów IP.
- 192.168.1.128/25: Druga podsieć ze 128 adresami.
Dzięki tej konfiguracji można podzielić sieć o 256 adresach na dwie sieci o 128 adresach, zwiększając bezpieczeństwo, wydajność sieci i zarządzanie. Dzieje się tak, aby wrażliwe systemy, takie jak dział finansowy, można było umieścić w osobnej podsieci, ograniczając dostęp jedynie do upoważnionych pracowników lub urządzeń.
Izolowanie ruchu w ten sposób poprawia wydajność poprzez zmniejszenie zatorów, ponieważ dane przepływają wydajniej w każdej podsieci bez niepotrzebnych interakcji. Ponadto podział na podsieci upraszcza zarządzanie siecią, umożliwiając niezależne rozwiązywanie problemów i konserwację w każdej podsieci bez zakłócania pracy całej sieci.
Podział CIDR IPv6 na podsieci jest szczególnie ważny, ponieważ w typowych konfiguracjach /64-CIDR dostępna jest duża liczba dostępnych adresów IP. Załóżmy, że masz typową sieć IPv6 /64, taką jak 2001:db8:abcd:1000::/64; pożyczając np. 4 bity z części sieciowej, możemy podzielić naszą sieć na 16 podsieci, co prowadzi do następujących zmian:
- Oryginalna podsieć: 2001:db8:abcd:1000::/64
- Nowa podsieć: /68
- Liczba podsieci: 2^(bity pożyczone z sieci)= 2^4=16 podsieci
- Pierwsza podsieć: 2001:db8:abcd:1000:0000::/68
- Druga podsieć: 2001:db8:abcd:1000:1000::/68
- Trzecia podsieć: 2001:db8:abcd:1000:2000::/68
- … do 2001 roku:db8:abcd:1000:f000::/68
- 2001:db8:abcd:1000: Pierwsze 64 bity definiują globalny prefiks routingu.
- 0000 – f000: Następne 4 bity są używane do tworzenia podsieci.
- Część gospodarza: Pozostałe 60 bitów jest używanych na adresy hostów. (Pozostałe „::”, które pokazuje trzy 16-bitowe bloki)
Każda podsieć /68 ma 2^60 = 1,15 tryliona możliwych adresów hostów.
Jeśli nadal nie masz pewności, jak chcesz podzielić swoją sieć, na końcu tego artykułu zamieściłem ściągawkę dotyczącą podsieci CIDR.
Ściągawka CIDR
Obliczanie liczby dostępnych adresów IP w danym CIDR IPv4 i CIDR IPv6 może być dość trudne i trudne, jeśli zostanie wykonane ręcznie i bez ściągawki CIDR, szczególnie w przypadku protokołu IPv6, ponieważ adresów IP są miliardy, kwintyliony, a nawet więcej.
Jeśli interesuje Cię sposób obliczania zakresu notacji CIDR, poniżej znajdziesz notację CIDR dla CIDR IPv4 i CIDR IPv6:
Dla protokołu IPv4:
- Liczba adresów= 2^(długość 32 prefiksów)
- Na przykład blok /24 CIDR ma: 2^(32-24)= 2^8= 256 adresów IP
Dla protokołu IPv6:
- Liczba adresów= 2^(długość 128 prefiksów)
- Na przykład blok /64 CIDR ma: 2^(128-64)= 2^64= około 18 trylionów (18 z 18 zerami za nimi) adresów IP
Jak widać, liczby mogą stać się dość śmieszne bez ściągawki CIDR, więc aby uniknąć kłopotów z obliczeniami, TUTAJto kompletna ściągawka CIDR, która nie tylko omawia CIDR, ale także wszystko, co musisz wiedzieć o IPv4, IPv6 i podsieciach.
Ostatnie przemyślenia
Bez CIDR kilkadziesiąt lat temu zabrakłoby nam adresów IPv4, a także dzisiaj borykalibyśmy się z wieloma problemami z alokacją adresów IP w przypadku protokołu IPv6. Mamy nadzieję, że nasza ściągawka CIDR pomoże Ci w pełni skonfigurować sieć bez żadnych problemów!
Często zadawane pytania
Co oznacza CIDR?
CIDR, czyli bezklasowy routing międzydomenowy, to system alokacji adresów IP opracowany w 1993 roku, który rozwiązuje problemy z poprzednim systemem. CIDR całkowicie usunął sztywną strukturę klas i wprowadził maskowanie podsieci o zmiennej długości, czyli VLSM. System ten umożliwiał administratorom sieci przydzielanie dowolnej liczby adresów IP, których potrzebowali, zamiast wybierać spośród 254, ponad 65 000 czy ponad 16 milionów.
Co to jest zakres notacji CIDR?
Notacja CIDR służy do reprezentowania adresów IP i powiązanych z nimi prefiksów sieciowych. Wygląda mniej więcej tak: 192.168.1.0/24. Po adresie IP (192.168.1.0) następuje ukośnik („/”) i liczba (24), która pokazuje, ile bitów adresu IP jest zarezerwowanych dla prefiksu sieci. Pozostała część bitów służy do identyfikacji poszczególnych urządzeń (hostów) w sieci.
Czy istnieje ściągawka CIDR dla CIDR?
Tak! Obliczanie liczby adresów IP dostępnych dla CIDR IPv4, a zwłaszcza CIDR IPv6, jest półtora kłopotliwe; dlatego przygotowałem tutaj kompletną ściągawkę CIDR, która obejmuje wszystko, od CIDR i podsieci po polecenia IPv4 i IPv6.
