Любому устройству, подключенному к Интернету, необходим IP-адрес. Подобно тому, как адрес дома отличает ваш дом от других домов на улице, IP-адрес — это уникальный адрес, который отличает ваше устройство от других устройств, подключенных к вашей сети.
Тем не менее, IPv4, текущая версия IP-адреса, используемая в большинстве стран мира, исчерпала уникальные IP-адреса. Одним из способов борьбы с этой проблемой стало внедрение CIDR или бесклассовой междоменной маршрутизации.
Однако для эффективного управления сетью сетевым администраторам необходима ссылка, позволяющая увидеть количество хостов, маску подсети и диапазон IP-адресов, доступных для данного блока CIDR.
Вот почему в эту статью я включу шпаргалку CIDR и отвечу на вопрос: «Что означает CIDR?», все тонкости IPv4 CIDR и IPv6 CIDR, а также что такое диапазон обозначений CIDR.
Что означает CIDR?
CIDR, или бесклассовая междоменная маршрутизация, — это система распределения IP-адресов, разработанная в 1993 году и устраняющая недостатки предыдущей системы. До внедрения CIDR Интернет полагался на систему распределения IP-адресов на основе классов.
По сути, существовало три класса IP-адресов, которые различались в зависимости от количества доступных IP-адресов, доступных для этой сети. Блоки классов были следующими:
- Класс А: Используется для очень крупных организаций и сетей с максимальным количеством IP-адресов более 16 миллионов в сети.
- Класс Б: Используется для сетей среднего размера, в которых доступно до 65 534 уникальных IP-адресов.
- Класс С: Используется для небольших сетей, имеющих всего 254 уникальных IP-адреса.
Хотя в то время эта система работала, она была крайне неэффективной, поскольку разница между количеством IP-адресов, доступных для каждой сети, была слишком велика. Это приводило ко многим случаям, когда, например, организация или сеть, которым требовалось 300 IP-адресов, не могли использовать блок класса C, поскольку у нее было только 254 уникальных IP-адреса, что вынуждало реестр IP выделять блок класса B.
Это означало, что организации, которой требовалось всего 300 IP-адресов, было выделено 65 534 IP-адреса. Как я упоминал ранее, на тот момент это сработало, поскольку количество доступных уникальных адресов IPv4 (около 4,3 миллиарда) намного превышало количество IP-адресов, которые собирались использовать. Например, в 1993 году общая численность населения составляла всего около 5,6 миллиардов человек, и только 15 миллионов человек были подключены к Интернету.
Однако с течением времени, когда все больше и больше пользователей начали подключаться к Интернету, адреса IPv4 начали заканчиваться, что привело к развитию CIDR. CIDR полностью устранил жесткую структуру классов и представил маскирование подсети переменной длины или VLSM.
Эта система позволяла сетевым администраторам выделять любое количество IP-адресов, которое им требовалось, вместо выбора из 254, более 65 000 или более 16 миллионов. Но как работает CIDR? Чем IPv4 CIDR отличается от IPv6 CIDR? И как можно использовать шпаргалку CIDR для простой настройки сети?
Диапазон обозначений CIDR
Нотация CIDR помогает сетевым администраторам понять, сколько устройств могут подключаться к сети и как организованы IP-адреса. Но прежде чем мы расшифровываем нотацию CIDR, давайте поговорим о том, что означает каждое число в IP-адресе.
В IPv4 адрес содержит 32 бита. Это означает, что 32 переменные могут иметь значения 0 и 1, что приводит к 2^32 (около 4,3 миллиарда) уникальных IP-адресов. Итак, допустим, диапазон обозначений CIDR для IPv4 CIDR следующий: 192.168.1.0/24.
/24 в конце этого адреса означает, что 24 бита зарезервированы для сети, а остальные 8 бит используются для хостов. Эти первые 24 бита представляют вашу сеть, а остальные 8 бит являются переменными, которые можно использовать для ваших устройств. Это соответствует 2^8 адресам или 256 IP-адресам. Из этих 256 два адреса зарезервированы для сети и широковещательной передачи, оставляя 254 пригодных IP-адреса для подключения устройств к этой сети.
Другими словами, первые 2 ^ 24 бита представляют страну, штат, город и улицу вашего домашнего адреса. Остальные восемь битов соответствуют номерам отдельных домов на этой улице.
Диапазон обозначений CIDR для IPv4 может варьироваться от /0 до /32, при этом /0 CIDR обычно используется для брандмауэров и интернет-шлюзов, а /32 — для указания одного IP-адреса и конфигураций VPN. Все, что находится между этими двумя числами, может использоваться для различных целей и сетей: от небольших, таких как домашние сети, до крупномасштабных, таких как предприятия и крупные организации.
Вы можете просмотреть шпаргалку CIDR в конце этой статьи, чтобы подробно узнать точное количество доступных IP-адресов хоста и сети в любом конкретном CIDR IPv4.
В IPv6 адрес содержит 128 бит, что означает 2^128 или 340 ундециллионов (34 с 37 нулями позади). Несмотря на смехотворно большое количество доступных IP-адресов, CIDR по-прежнему используется для эффективного распределения IP-адресов.
Пример диапазона обозначений CIDR для IPv6 CIDR: 2001:db8::/64.
Подобно IPv4 CIDR, /64 означает, что для сети используются первые 64 бита. В этой сети остальные 64 бита предназначены для адресов хостов. Это означает, что для хостов (устройств) доступно 2^64 или около 18 квинтиллионов (18 с 18 нулями) уникальных IP-адресов.
В отличие от IPv4, IPv6 использует многоадресную рассылку, а не широковещательную рассылку, поэтому вместо двух, которые были бы недоступны для использования устройством в IPv4, в IPv6 для использования без хоста используется только один, а именно сетевой адрес.
Вы можете ознакомиться со шпаргалкой по CIDR в конце этой статьи, чтобы получить подробное представление о точном количестве доступных IP-адресов хоста и сети в любом заданном IPv6 CIDR.
IPv6 — это будущее Интернета, и если вы хотите оставаться на шаг впереди, Cloudzy предлагает лучшее и самое доступное предложение IPv6 VPS. С нашим IPv6 VPS вы также бесплатно получаете подсеть /64; это означает пул IP-адресов из 18 446 744 073 709 551 616 IPv6-адресов, которые принадлежат только вам!
Если вас беспокоит совместимость, вы можете добавить IPv4, чтобы сделать ваш VPS IPv6 двухстековым всего за доллар в месяц. Вы можете проверить IPv6 VPS от Cloudzy цены здесь!
Подсети в CIDR
Одним из ключевых преимуществ IPv4 CIDR и IPv6 CIDR является возможность разделения на подсети и разбиения блоков CIDR. Это позволяет сетевым администраторам изолировать различные сегменты блока CIDR и управлять ими.
Чтобы выделить больше или меньше битов для сетевой и хостовой частей адреса, вам просто нужно отрегулировать длину префикса. Вот пример разделения CIDR IPv4 на подсети:
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.
С помощью этой настройки вы можете разделить сеть с 256 адресами на две сети по 128 адресов, повысив безопасность, производительность сети и управление. Это сделано для того, чтобы конфиденциальные системы, такие как финансовый отдел, можно было разместить в отдельной подсети, ограничив доступ только авторизованным сотрудникам или устройствам.
Такая изоляция трафика повышает производительность за счет уменьшения перегрузки, поскольку данные передаются более эффективно внутри каждой подсети без ненужных взаимодействий. Кроме того, разделение на подсети упрощает управление сетью, позволяя независимо устранять неполадки и обслуживать каждую подсеть, не нарушая работу всей сети.
Разделение IPv6 CIDR на подсети особенно важно, поскольку в типичных настройках /64-CIDR имеется большое количество доступных IP-адресов. Допустим, у вас типичная сеть IPv6 /64, например 2001:db8:abcd:1000::/64; если мы позаимствуем, например, 4 бита из сетевой части, мы сможем разделить нашу сеть на 16 подсетей, что приведет к следующим изменениям:
- Исходная подсеть: 2001:db8:abcd:1000::/64
- Новая подсеть: /68
- Количество подсетей: 2^(биты заимствованы из сети)= 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
- … до 2001 года:db8:abcd:1000:f000::/68
- 2001:db8:abcd:1000: Первые 64 бита определяют глобальный префикс маршрутизации.
- 0000 – ф000: Следующие 4 бита используются для разделения на подсети.
- Хост-часть: Остальные 60 бит используются для адресов хостов. (Оставшийся «::» показывает три 16-битных блока)
Каждая подсеть /68 имеет 2^60 = 1,15 квинтиллиона возможных адресов хостов.
Если вы все еще не уверены в том, как вы хотите разделить свою сеть, в конце этой статьи я предоставил шпаргалку по разбиению на подсети CIDR.
Памятка по CIDR
Вычисление количества доступных IP-адресов в заданных CIDR IPv4 и CIDR IPv6 может быть довольно сложным и трудоемким, если выполнять его вручную и без шпаргалки CIDR, особенно с IPv6, поскольку существуют миллиарды, квинтиллионы и даже больше IP-адресов.
Если вас интересует, как рассчитывается диапазон обозначений CIDR, вот следующее обозначение CIDR для IPv4 CIDR и CIDR IPv6:
Для IPv4:
- Количество адресов = 2^(длина префикса 32)
- Например, блок /24 CIDR имеет: 2^(32-24)= 2^8= 256 IP-адресов
Для IPv6:
- Количество адресов = 2^(длина префикса 128)
- Например, блок /64 CIDR имеет: 2^(128-64)= 2^64= около 18 квинтиллионов (18 с 18 нулями) IP-адресов
Как видите, без шпаргалки CIDR цифры могут оказаться совершенно нелепыми, поэтому, чтобы избежать хлопот с вычислениями, ЗДЕСЬЭто полная шпаргалка по CIDR, которая охватывает не только CIDR, но и все, что вам нужно знать об IPv4, IPv6 и подсетях.
Заключительные мысли
Без CIDR у нас закончились бы адреса IPv4 несколько десятилетий назад, и сегодня мы столкнулись бы со многими проблемами распределения IP-адресов в IPv6. Надеемся, наша шпаргалка по CIDR поможет вам полностью и без проблем настроить сеть!
Часто задаваемые вопросы
Что означает CIDR?
CIDR, или бесклассовая междоменная маршрутизация, — это система распределения IP-адресов, разработанная в 1993 году и устраняющая недостатки предыдущей системы. CIDR полностью устранил жесткую структуру классов и ввел маскирование подсети переменной длины или VLSM. Эта система позволяла сетевым администраторам выделять любое количество IP-адресов, которое им требовалось, вместо выбора из 254, более 65 000 или более 16 миллионов.
Что такое диапазон обозначений CIDR?
Нотация CIDR используется для представления IP-адресов и связанных с ними сетевых префиксов. Выглядит это примерно так: 192.168.1.0/24. За IP-адресом (192.168.1.0) следует косая черта («/») и число (24), которое показывает, сколько бит IP-адреса зарезервировано для сетевого префикса. Остальные биты используются для идентификации отдельных устройств (хостов) в сети.
Есть ли шпаргалка по CIDR для CIDR?
Да! Вычислить количество IP-адресов, доступных для IPv4 CIDR и особенно для IPv6 CIDR, — полторы хлопоты; Вот почему я составил здесь полную шпаргалку по CIDR, которая охватывает все: от CIDR и создания подсетей до команд IPv4 и IPv6.
