Любое устройство, подключённое к интернету, должно иметь IP-адрес. Подобно тому, как почтовый адрес отличает ваш дом от соседних, IP-адрес — это уникальный идентификатор, который отличает ваше устройство от других устройств в сети.
При этом IPv4 — текущая версия IP-адресов, которую использует большая часть мира, — постепенно исчерпывает пространство уникальных адресов. Одним из способов решения этой проблемы стало внедрение CIDR, или бесклассовой междоменной маршрутизации.
Чтобы эффективно управлять сетью, сетевым администраторам нужен справочник с количеством хостов, маской подсети и диапазоном IP-адресов для каждого блока CIDR.
Поэтому в этой статье я приведу шпаргалку по CIDR и отвечу на вопрос «Что такое CIDR?», разберу особенности IPv4 CIDR и IPv6 CIDR, а также объясню, что такое диапазон нотации CIDR.
Что такое CIDR?
CIDR, или бесклассовая междоменная маршрутизация — это система распределения IP-адресов, разработанная в 1993 году для устранения недостатков прежнего подхода. До появления CIDR интернет использовал классовую систему распределения IP-адресов.
В ней существовало три класса IP-адресов, различавшихся по числу доступных адресов в сети. Классы делились следующим образом:
- Класс A: Использовался для очень крупных организаций и сетей с максимальным количеством более 16 миллионов IP-адресов на сеть.
- Класс B: Использовался для сетей среднего размера с числом уникальных IP-адресов до 65 534.
- Класс C: Использовался для небольших сетей с числом уникальных IP-адресов не более 254.
Система работала для своего времени, но была крайне неэффективной: разрыв между количеством IP-адресов в разных классах оказался слишком большим. Из-за этого возникали ситуации, когда организации, которой нужно 300 IP-адресов, не хватало блока класса C (всего 254 уникальных адреса), и IP-реестру приходилось выделять блок класса B.
Это означало, что организации, которой требовалось всего 300 адресов, выделяли 65 534 IP-адреса. Как я упоминал ранее, для своего времени это было приемлемо: общее количество уникальных IPv4-адресов (около 4,3 миллиарда) с большим запасом превышало реальный спрос. Для сравнения: в 1993 году население Земли составляло около 5,6 миллиарда человек, из которых к Интернету было подключено лишь 15 миллионов.
Однако с годами пользователей становилось всё больше, и IPv4-адреса начали заканчиваться. Это привело к созданию CIDR. CIDR полностью отказался от жёсткой классовой структуры и ввёл маскирование подсетей переменной длины — VLSM.
Новая система позволила сетевым администраторам выделять ровно столько IP-адресов, сколько нужно, вместо фиксированного выбора из 254, 65 000 или 16 миллионов адресов. Но как работает CIDR? Чем IPv4 CIDR отличается от IPv6 CIDR? И как использовать шпаргалку по CIDR для быстрой настройки сети?
Диапазон нотации CIDR
Нотация CIDR помогает сетевым администраторам понять, сколько устройств может подключиться к сети и как организованы IP-адреса. Но прежде чем разбирать запись CIDR, поговорим о том, что означает каждое число в IP-адресе.
В IPv4 адрес состоит из 32 бит. Это означает 32 переменные, каждая из которых может принимать значение 0 или 1, что даёт 2^32 (около 4,3 миллиарда) уникальных IP-адресов. Рассмотрим пример диапазона CIDR для IPv4: 192.168.1.0/24.
/24 в конце адреса означает, что 24 бита зарезервированы для сети, а оставшиеся 8 бит используются для хостов. Первые 24 бита идентифицируют сеть, а оставшиеся 8 являются переменными для адресации устройств. Это даёт 2^8 адресов, то есть 256 IP-адресов всего. Из них два зарезервированы под адрес сети и широковещательный адрес, оставляя 254 адреса, доступных для подключения устройств.
Другими словами, первые 2^24 бита — это аналог страны, региона, города и улицы в вашем домашнем адресе. Оставшиеся 8 бит — это номера домов на этой улице.
Диапазон CIDR для IPv4 может быть от /0 до /32. Префикс /0 обычно применяется для межсетевых экранов и интернет-шлюзов, а /32 — для указания конкретного IP-адреса и настройки VPN. Всё, что находится между этими значениями, используется в самых разных целях: от домашних сетей до крупных корпоративных инфраструктур.
В конце этой статьи вы найдёте шпаргалку по CIDR с подробными данными о точном количестве доступных адресов хостов и сети для любого IPv4 CIDR.
В IPv6 адрес состоит из 128 бит, что даёт 2^128, или 340 ундециллионов (34 с 37 нулями), уникальных адресов. Несмотря на колоссальное количество доступных IP-адресов, CIDR по-прежнему используется для эффективного распределения адресного пространства.
Пример диапазона CIDR для IPv6: 2001:db8::/64
Аналогично IPv4 CIDR, префикс /64 означает, что первые 64 бита используются для адресации сети. Оставшиеся 64 бита отведены под адреса хостов. Таким образом, для устройств доступно 2^64, или около 18 квинтиллионов (18 с 18 нулями), уникальных IP-адресов.
В отличие от IPv4, IPv6 использует многоадресную рассылку (multicast) вместо широковещательной (broadcast). Поэтому, если в IPv4 два адреса недоступны для устройств, то в IPv6 только один адрес зарезервирован для нехостового использования — адрес сети.
В конце этой статьи вы найдёте шпаргалку по CIDR с подробными данными о точном количестве доступных адресов хостов и сети для любого IPv6 CIDR.
IPv6 — это будущее Интернета. Если вы хотите быть на шаг впереди, Cloudzy предлагает лучшие и наиболее доступные по цене услуги IPv6 VPS. С нашим IPv6 VPS вы бесплатно получаете подсеть /64 — это пул из 18 446 744 073 709 551 616 IPv6-адресов, которые принадлежат только вам.
Если вас беспокоит совместимость, вы можете добавить IPv4 и сделать свой IPv6 VPS двустековым всего за доллар в месяц. Подробнее смотрите Cloudzy's IPv6 VPS здесь!
Подсети в CIDR
Одно из ключевых преимуществ IPv4 CIDR и IPv6 CIDR — возможность разбивать CIDR-блоки на подсети. Это позволяет сетевым администраторам изолировать отдельные сегменты сети и управлять ими независимо.
Чтобы изменить соотношение битов между сетевой и хостовой частями адреса, достаточно скорректировать длину префикса. Вот пример разбивки на подсети для IPv4 CIDR:
Адрес 192.168.1.0/24 можно разделить на две меньшие подсети:
- 192.168.1.0/25: подсеть со 128 IP-адресами.
- 192.168.1.128/25: вторая подсеть со 128 адресами.
Такая схема позволяет разделить сеть из 256 адресов на две сети по 128, что улучшает безопасность, производительность и управляемость. Это удобно, например, для изоляции чувствительных систем — финансового отдела — в отдельную подсеть с доступом только для уполномоченных сотрудников и устройств.
Изолируя трафик таким образом, можно снизить перегрузку сети: данные передаются эффективнее внутри каждой подсети без лишних взаимодействий. Кроме того, разбивка на подсети упрощает управление сетью — каждую подсеть можно диагностировать и обслуживать независимо, не затрагивая остальную инфраструктуру.
Разбивка IPv6 CIDR на подсети особенно важна, поскольку в стандартных конфигурациях /64-CIDR доступно огромное количество IP-адресов. Возьмём типичную сеть IPv6 вида 2001:db8:abcd:1000::/64: если позаимствовать, например, 4 бита из сетевой части, мы разделим сеть на 16 подсетей. Это приведёт к следующим изменениям:
- Исходная подсеть: 2001:db8:abcd:1000::/64
- Новая подсеть: /68
- Количество подсетей: 2^(количество заимствованных битов) = 2^4 = 16 подсетей
- Первая подсеть: 2001:db8:abcd:1000:0000::/68
- Вторая подсеть: 2001:db8:abcd:1000:1000::/68
- Третья подсеть: 2001:db8:abcd:1000:2000::/68
- … вплоть до 2001:db8:abcd:1000:f000::/68
- 2001:db8:abcd:1000: первые 64 бита задают глобальный префикс маршрутизации.
- 0000 – f000: следующие 4 бита используются для разбивки на подсети.
- Часть хоста: оставшиеся 60 битов используются для адресации хостов. (Оставшиеся "::" обозначают три 16-битных блока)
Каждая подсеть /68 содержит 2^60 = 1,15 квинтиллиона возможных адресов хостов.
Если вы ещё не определились с тем, как разбить сеть на подсети, в конце этой статьи я привёл шпаргалку по CIDR-субнеттингу.
Шпаргалка по CIDR
Вычислить количество доступных IP-адресов в заданном CIDR для IPv4 и IPv6 вручную и без шпаргалки по CIDR довольно сложно и трудоёмко — особенно для IPv6, где счёт идёт на миллиарды, квинтиллионы и более адресов.
Если вас интересует, как вычисляется диапазон CIDR-нотации, ниже приведены формулы для IPv4 CIDR и CIDR IPv6:
Для IPv4:
- Количество адресов= 2^(32-длина префикса)
- Например, блок CIDR /24 содержит: 2^(32-24)= 2^8= 256 IP-адресов
Для IPv6:
- Количество адресов= 2^(128-длина префикса)
- Например, блок CIDR /64 содержит: 2^(128-64)= 2^64= около 18 квинтиллионов (18 с 18 нулями) IP-адресов
Как видите, цифры могут стать совершенно неудобными без шпаргалки по CIDR. Чтобы не считать вручную, ЗДЕСЬвы найдёте полную шпаргалку по CIDR, которая охватывает не только CIDR, но и всё, что нужно знать о IPv4, IPv6 и подсетях.
Заключение
Без CIDR запас адресов IPv4 закончился бы ещё несколько десятилетий назад, а проблемы с выделением адресов IPv6 преследовали бы нас по сей день. Надеемся, наша шпаргалка по CIDR поможет вам настроить сеть без лишних трудностей.
Часто задаваемые вопросы
Что такое CIDR?
CIDR, или бесклассовая междоменная маршрутизация — это система распределения IP-адресов, разработанная в 1993 году в ответ на недостатки предыдущего подхода. CIDR полностью упразднил жёсткую классовую структуру и ввёл маски подсетей переменной длины (VLSM). Благодаря этому сетевые администраторы получили возможность выделять ровно столько IP-адресов, сколько необходимо, а не выбирать между 254, 65 000 с лишним или 16 миллионами.
Что такое диапазон нотации CIDR?
Нотация CIDR используется для представления IP-адресов вместе с сетевым префиксом. Выглядит это примерно так: 192.168.1.0/24. После IP-адреса (192.168.1.0) ставится слеш ("/") и число (24), которое указывает, сколько бит адреса зарезервировано под сетевой префикс. Оставшиеся биты используются для идентификации отдельных устройств (хостов) в сети.
Есть ли шпаргалка по CIDR?
Да! Рассчитывать количество доступных IP-адресов для CIDR IPv4 — уже неудобно, а для CIDR IPv6 — тем более. Именно поэтому я собрал полную шпаргалку по CIDR, которая охватывает всё: от CIDR и подсетей до команд IPv4 и IPv6.
