เอกสารสรุป CIDR: ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการกำหนดเส้นทางระหว่างโดเมนแบบไม่มีคลาส

อุปกรณ์ใดๆ ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตจำเป็นต้องมีที่อยู่ IP เช่นเดียวกับที่อยู่บ้านทำให้บ้านของคุณแตกต่างจากบ้านอื่นๆ บนถนน ที่อยู่ IP คือที่อยู่เฉพาะที่ทำให้อุปกรณ์ของคุณแตกต่างจากอุปกรณ์อื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายของคุณ 

อย่างไรก็ตาม IPv4 ซึ่งเป็นเวอร์ชันปัจจุบันของที่อยู่ IP ที่คนส่วนใหญ่ทั่วโลกใช้ กำลังจะหมดที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกัน วิธีหนึ่งในการแก้ไขปัญหานี้คือการใช้ CIDR หรือการกำหนดเส้นทางระหว่างโดเมนแบบไม่มีคลาส 

อย่างไรก็ตาม เพื่อการจัดการเครือข่ายอย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจำเป็นต้องมีการอ้างอิงเพื่อดูจำนวนโฮสต์ ซับเน็ตมาสก์ และช่วงที่อยู่ IP ที่พร้อมใช้งานสำหรับบล็อก CIDR ที่กำหนด 

ด้วยเหตุนี้ ในบทความนี้ ฉันจะรวมเอกสารสรุป CIDR และตอบคำถาม "CIDR หมายถึงอะไร" ข้อมูลโดยละเอียดของ IPv4 CIDR และ IPv6 CIDR และช่วงของสัญลักษณ์ CIDR คืออะไร 

CIDR หมายถึงอะไร?

CIDR หรือ Classless Inter-Domain Routing คือระบบการจัดสรรที่อยู่ IP ที่พัฒนาขึ้นในปี 1993 ที่จัดการกับความไร้ประสิทธิภาพของระบบก่อนหน้านี้ ก่อนที่จะใช้ CIDR อินเทอร์เน็ตจะต้องอาศัยระบบการจัดสรร IP ตามคลาส 

โดยพื้นฐานแล้ว มีที่อยู่ IP สามคลาสที่แตกต่างกันไปตามจำนวนที่อยู่ IP ที่พร้อมใช้งานสำหรับเครือข่ายนั้น บล็อกชั้นเรียนมีดังนี้:

• คลาสเอ: ใช้สำหรับองค์กรและเครือข่ายขนาดใหญ่มากที่มีที่อยู่ IP สูงสุดมากกว่า 16 ล้านที่อยู่ต่อเครือข่าย
• คลาสบี: ใช้สำหรับเครือข่ายขนาดกลางที่มีที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกันสูงสุด 65,534 รายการ
• คลาสซี: ใช้สำหรับเครือข่ายขนาดเล็กที่มีที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกันเพียง 254 ที่อยู่

แม้ว่าระบบนี้จะใช้งานได้ในขณะนั้น แต่ก็ไม่ได้มีประสิทธิภาพอย่างมากเนื่องจากความแตกต่างระหว่างจำนวนที่อยู่ IP ที่มีสำหรับแต่ละเครือข่ายสูงเกินไป สิ่งนี้นำไปสู่หลายกรณีที่ ตัวอย่างเช่น องค์กรหรือเครือข่ายที่ต้องการที่อยู่ IP 300 ที่อยู่ ไม่สามารถใช้บล็อกคลาส C ได้ เนื่องจากมีที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกันเพียง 254 ที่อยู่ ทำให้รีจิสทรี IP ต้องจัดสรรบล็อกคลาส B

ซึ่งหมายความว่าองค์กรที่ต้องการเพียง 300 ที่อยู่ IP ได้รับการจัดสรรที่อยู่ IP 65,534 ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ สิ่งนี้ได้ผลในช่วงเวลานั้นเนื่องจากจำนวนที่อยู่ IPv4 ที่ไม่ซ้ำกันที่มีอยู่ (ประมาณ 4.3 พันล้านรายการ) มีจำนวนมากกว่าจำนวนที่อยู่ IP ที่จะใช้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในปี 1993 ประชากรทั้งหมดมีเพียงประมาณ 5.6 พันล้านคน โดยมีเพียง 15 ล้านคนที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไปหลายปีและมีผู้ใช้เริ่มเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตมากขึ้นเรื่อยๆ ที่อยู่ IPv4 ก็เริ่มหมดลง ซึ่งนำไปสู่การพัฒนา CIDR CIDR ได้ลบโครงสร้างที่เข้มงวดของคลาสออกโดยสิ้นเชิง และเปิดตัว Subnet Masking แบบปรับความยาวได้หรือ VLSM

ระบบนี้อนุญาตให้ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจัดสรรที่อยู่ IP ได้มากเท่าที่ต้องการ แทนที่จะเลือก 254 มากกว่า 65,000 หรือมากกว่า 16 ล้าน แต่ CIDR ทำงานอย่างไร? IPv4 CIDR แตกต่างจาก IPv6 CIDR อย่างไร และคุณสามารถใช้ CIDR cheatsheet เพื่อกำหนดค่าเครือข่ายของคุณอย่างง่ายดายได้อย่างไร?

ช่วงสัญลักษณ์ CIDR 

CIDR Notation ช่วยให้ผู้ดูแลระบบเครือข่ายเข้าใจว่ามีอุปกรณ์จำนวนเท่าใดที่สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายได้ และวิธีจัดระเบียบที่อยู่ IP แต่ก่อนที่เราจะถอดรหัสสัญลักษณ์ CIDR เรามาพูดถึงความหมายของแต่ละหมายเลขในที่อยู่ IP กันก่อน

ใน IPv4 ที่อยู่จะมีขนาด 32 บิต ซึ่งหมายความว่า 32 ตัวแปรสามารถเป็น 0 และ 1 ได้ ซึ่งนำไปสู่ที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกัน 2^32 (ประมาณ 4.3 พันล้าน) ดังนั้น สมมติว่าช่วงสัญลักษณ์ CIDR สำหรับ IPv4 CIDR จะเป็นดังนี้: 192.168.1.0/24

/24 ต่อท้ายที่อยู่นั้นหมายความว่ามี 24 บิตที่สงวนไว้สำหรับเครือข่าย โดยอีก 8 บิตที่เหลือใช้สำหรับโฮสต์ 24 บิตแรกนั้นแสดงถึงเครือข่ายของคุณ โดยอีก 8 บิตที่เหลือเป็นตัวแปรที่สามารถใช้กับอุปกรณ์ของคุณได้ ซึ่งแปลงเป็นที่อยู่ 2^8 หรือที่อยู่ IP ทั้งหมด 256 รายการ จากทั้งหมด 256 แห่งนั้น มี 2 ที่อยู่ที่สงวนไว้สำหรับเครือข่ายและการออกอากาศ เหลือ 254 ที่อยู่ IP ที่ใช้งานได้สำหรับอุปกรณ์ในการเชื่อมต่อกับเครือข่ายนี้ 

กล่าวอีกนัยหนึ่ง 2^24 บิตแรกแสดงถึงส่วนประเทศ รัฐ เมือง และถนนของที่อยู่บ้านของคุณ บิตที่เหลือทั้งแปดนั้นเหมือนกับเลขที่บ้านของบ้านแต่ละหลังบนถนนนั้น

ช่วงสัญลักษณ์ CIDR สำหรับ IPv4 สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ /0 ถึง /32 โดยโดยทั่วไปแล้ว /0 CIDR จะใช้สำหรับไฟร์วอลล์และอินเทอร์เน็ตเกตเวย์ และ /32 สำหรับการระบุที่อยู่ IP เดียวและการกำหนดค่า VPN ทุกอย่างระหว่างตัวเลขทั้งสองนี้สามารถนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์และเครือข่ายที่หลากหลาย ตั้งแต่การใช้งานขนาดเล็ก เช่น เครือข่ายในบ้าน ไปจนถึงการใช้งานขนาดใหญ่ เช่น องค์กรและองค์กรขนาดใหญ่

คุณสามารถดูเอกสารสรุป CIDR ที่ส่วนท้ายของบทความนี้เพื่อดูรายละเอียดเกี่ยวกับจำนวนที่แน่นอนของโฮสต์และ IP เครือข่ายที่มีอยู่ใน CIDR ของ IPv4 ที่กำหนด

ใน IPv6 ที่อยู่ประกอบด้วย 128 บิต ซึ่งหมายความว่ามี 2^128 หรือ 340 ล้านล้าน (34 โดยมีศูนย์ 37 ตัวอยู่ด้านหลัง) แม้จะมีที่อยู่ IP ที่มีอยู่จำนวนมากอย่างน่าขัน แต่ CIDR ยังคงใช้สำหรับการจัดสรร IP อย่างมีประสิทธิภาพ 

ตัวอย่างของช่วงสัญลักษณ์ CIDR สำหรับ IPv6 CIDR เป็นดังนี้: 2001:db8::/64

เช่นเดียวกับ IPv4 CIDR /64 หมายความว่า 64 บิตแรกถูกใช้สำหรับเครือข่าย ในเครือข่ายนี้ 64 บิตที่เหลือมีไว้สำหรับที่อยู่โฮสต์ ซึ่งหมายความว่า 2^64 หรือประมาณ 18 quintillion (18 โดยมี 18 ศูนย์อยู่ข้างหลัง) ที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกันจะพร้อมใช้งานสำหรับโฮสต์ (อุปกรณ์) 

ต่างจาก IPv4 ตรงที่ IPv6 ใช้มัลติคาสต์มากกว่าการออกอากาศ ดังนั้น แทนที่จะใช้สองผู้รับที่ไม่สามารถใช้งานได้สำหรับอุปกรณ์ใน IPv4 แต่ใน IPv6 มีเพียงอันเดียวเท่านั้นที่ใช้สำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่โฮสต์ ซึ่งก็คือที่อยู่เครือข่าย

คุณสามารถดูเอกสารสรุป CIDR ที่ส่วนท้ายของบทความนี้เพื่อดูรายละเอียดเกี่ยวกับจำนวนที่แน่นอนของโฮสต์และ IP เครือข่ายที่มีอยู่ใน CIDR ของ IPv6 ที่กำหนด

IPv6 คืออนาคตของอินเทอร์เน็ต และหากคุณต้องการก้าวนำหน้าอยู่เสมอ Cloudzy ขอเสนอข้อตกลง VPS สำหรับ IPv6 ที่ดีที่สุดและราคาไม่แพงที่สุด ด้วย IPv6 VPS ของเรา คุณยังได้รับซับเน็ต /64 ฟรีอีกด้วย นั่นหมายถึงกลุ่มที่อยู่ IP จำนวน 18,446,744,073,709,551,616 ที่อยู่ IPv6 ที่เป็นของคุณโดยเฉพาะ! 

หากคุณกังวลเกี่ยวกับความเข้ากันได้ คุณสามารถเพิ่ม IPv4 เพื่อทำให้ IPv6 VPS ของคุณเป็นแบบดูอัลสแต็กได้ในราคาเพียงดอลลาร์ต่อเดือน ท่านสามารถเช็คเอาท์ได้ IPv6 VPS ของ Cloudzy อัตราที่นี่!

เครือข่ายย่อยใน CIDR 

ข้อดีหลักประการหนึ่งของ IPv4 CIDR และ IPv6 CIDR คือความสามารถในการซับเน็ตและแยกบล็อก CIDR ช่วยให้ผู้ดูแลระบบเครือข่ายสามารถแยกและจัดการส่วนต่างๆ ของบล็อก CIDR ได้ 

หากต้องการจัดสรรบิตให้มากขึ้นหรือน้อยลงสำหรับส่วนเครือข่ายและโฮสต์ของที่อยู่ คุณเพียงแค่ต้องปรับความยาวของคำนำหน้า นี่คือตัวอย่างซับเน็ต IPv4 CIDR:

ที่อยู่ 192.168.1.0/24 สามารถแบ่งออกเป็นเครือข่ายย่อยย่อยสองเครือข่าย: 

• 192.168.1.0/25: ซับเน็ตที่มีที่อยู่ IP 128 รายการ
• 192.168.1.128/25: ซับเน็ตที่สองที่มี 128 ที่อยู่

ด้วยการตั้งค่านี้ คุณสามารถแยกเครือข่าย 256 ที่อยู่ออกเป็นเครือข่าย 128 ที่อยู่สองเครือข่าย ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัย ประสิทธิภาพของเครือข่าย และการจัดการ การทำเช่นนี้เพื่อให้สามารถวางระบบที่ละเอียดอ่อน เช่น แผนกการเงิน บนซับเน็ตแยกต่างหาก โดยจำกัดการเข้าถึงเฉพาะพนักงานหรืออุปกรณ์ที่ได้รับอนุญาตเท่านั้น 

ด้วยการแยกการรับส่งข้อมูลด้วยวิธีนี้ ประสิทธิภาพจะดีขึ้นโดยการลดความแออัด เนื่องจากข้อมูลจะไหลอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นภายในแต่ละเครือข่ายย่อยโดยไม่มีการโต้ตอบที่ไม่จำเป็น นอกจากนี้ เครือข่ายย่อยยังช่วยลดความยุ่งยากในการจัดการเครือข่ายโดยให้การแก้ไขปัญหาและการบำรุงรักษาแยกกันในแต่ละเครือข่ายย่อยโดยไม่รบกวนเครือข่ายทั้งหมด

เครือข่ายย่อย IPv6 CIDR มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีที่อยู่ IP จำนวนมากในการตั้งค่า /64-CIDR ทั่วไป สมมติว่าคุณมีเครือข่าย /64 IPv6 ทั่วไป เช่น 2001:db8:abcd:1000::/64; ตัวอย่างเช่น ถ้าเรายืม 4 บิตจากส่วนของเครือข่าย เราสามารถแบ่งเครือข่ายของเราออกเป็น 16 ซับเน็ต ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้:

• ซับเน็ตดั้งเดิม: 2001:db8:abcd:1000::/64
• ซับเน็ตใหม่: /68
• จำนวนซับเน็ต: 2^(บิตที่ยืมมาจากเครือข่าย)= 2^4=16 ซับเน็ต
• ซับเน็ตแรก: 2001:db8:abcd:1000:0000::/68
• ซับเน็ตที่สอง: 2001:db8:abcd:1000:1000::/68
• ซับเน็ตที่สาม: 2001:db8:abcd:1000:2000::/68
• … จนถึงปี 2544:db8:abcd:1000:f000::/68
• 2001:db8:abcd:1000: 64 บิตแรกกำหนดคำนำหน้าเส้นทางทั่วโลก
• 0000 – ฉ000: 4 บิตถัดไปใช้สำหรับเครือข่ายย่อย
• ส่วนเจ้าบ้าน: ส่วนที่เหลืออีก 60 บิตจะถูกใช้สำหรับที่อยู่โฮสต์ (ส่วนที่เหลือ “::” ซึ่งแสดงบล็อก 16 บิตสามบล็อก)

แต่ละเครือข่ายย่อย /68 มีที่อยู่โฮสต์ที่เป็นไปได้ 2^60 = 1.15 ล้านล้านรายการ 

หากคุณยังคงไม่แน่ใจว่าต้องการแยกเครือข่ายของคุณอย่างไร ฉันได้เตรียมเอกสารสรุปเกี่ยวกับเครือข่ายย่อย CIDR ไว้ท้ายโพสต์บทความนี้แล้ว

เอกสารสรุป CIDR

การคำนวณจำนวนที่อยู่ IP ที่มีอยู่ใน IPv4 CIDR และ IPv6 CIDR ที่กำหนดนั้นค่อนข้างยุ่งยากและดำเนินการได้หากดำเนินการด้วยตนเองและไม่มีสูตรโกง CIDR โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ IPv6 เนื่องจากมีที่อยู่ IP นับพันล้าน ล้านล้าน และมากกว่านั้นอีก 

หากคุณสนใจวิธีคำนวณช่วงของสัญลักษณ์ CIDR ต่อไปนี้เป็นข้อมูลต่อไปนี้สำหรับรูปแบบ CIDR สำหรับ IPv4 CIDR และ CIDR IPv6:

สำหรับ IPv4:

• จำนวนที่อยู่= 2^(ความยาวคำนำหน้า 32)
• ตัวอย่างเช่น บล็อก /24 CIDR มี: 2^(32-24)= 2^8= 256 ที่อยู่ IP

สำหรับ IPv6:

• จำนวนที่อยู่= 2^(ความยาวคำนำหน้า 128)
• ตัวอย่างเช่น บล็อก /64 CIDR มี: 2^(128-64)= 2^64= ประมาณ 18 quintillion (18 โดยมี 18 ศูนย์อยู่ข้างหลัง) ที่อยู่ IP

อย่างที่คุณเห็น ตัวเลขอาจดูไร้สาระได้หากไม่มีสูตรโกง CIDR ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงความยุ่งยากในการคำนวณ ที่นี่เป็นเอกสารสรุป CIDR ที่สมบูรณ์ซึ่งไม่เพียงครอบคลุม CIDR เท่านั้น แต่ยังครอบคลุมทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับ IPv4, IPv6 และเครือข่ายย่อย

ความคิดสุดท้าย

หากไม่มี CIDR ที่อยู่ IPv4 ของเราคงหมดไปเมื่อหลายสิบปีก่อน และประสบปัญหาการจัดสรร IP มากมายกับ IPv6 ในปัจจุบันเช่นกัน หวังว่าเอกสารสรุป CIDR ของเราจะช่วยให้คุณกำหนดค่าเครือข่ายของคุณได้อย่างเต็มที่โดยไม่มีปัญหาใดๆ!

คำถามที่พบบ่อย

CIDR หมายถึงอะไร

CIDR หรือ Classless Inter-Domain Routing คือระบบการจัดสรรที่อยู่ IP ที่พัฒนาขึ้นในปี 1993 ที่จัดการกับความไร้ประสิทธิภาพของระบบก่อนหน้านี้ CIDR ได้ลบโครงสร้างที่เข้มงวดของคลาสออกอย่างสมบูรณ์ และแนะนำซับเน็ตมาสก์ที่มีความยาวผันแปรได้หรือ VLSM ระบบนี้อนุญาตให้ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจัดสรรที่อยู่ IP ได้มากเท่าที่ต้องการ แทนที่จะเลือก 254 มากกว่า 65,000 หรือมากกว่า 16 ล้าน

ช่วงสัญกรณ์ CIDR คืออะไร

สัญกรณ์ CIDR ใช้เพื่อแสดงที่อยู่ IP และคำนำหน้าเครือข่ายที่เกี่ยวข้อง มีลักษณะดังนี้: 192.168.1.0/24 ที่อยู่ IP (192.168.1.0) ตามด้วยเครื่องหมายทับ (“/”) และตัวเลข (24) ซึ่งแสดงจำนวนบิตของที่อยู่ IP ที่ถูกสงวนไว้สำหรับคำนำหน้าเครือข่าย บิตที่เหลือใช้เพื่อระบุอุปกรณ์ (โฮสต์) แต่ละเครื่องบนเครือข่าย

มีเอกสารสรุป CIDR สำหรับ CIDR หรือไม่

ใช่! การคำนวณจำนวนที่อยู่ IP สำหรับ IPv4 CIDR และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ IPv6 CIDR นั้นยุ่งยากเพียงครึ่งเดียว นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันรวบรวมเอกสารสรุป CIDR ฉบับสมบูรณ์ซึ่งครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่ CIDR และเครือข่ายย่อยไปจนถึงคำสั่ง IPv4 และ IPv6 ที่นี่