Кожен пристрій, підключений до інтернету, має IP-адресу. Подібно до того, як домашня адреса відрізняє ваш будинок від сусідніх, IP-адреса — це унікальний ідентифікатор, що відрізняє ваш пристрій від інших пристроїв у мережі.
Втім, IPv4 — поточна версія IP-адрес, якою користується більшість світу — поступово вичерпує унікальні адреси. Одним із способів вирішення цієї проблеми стало впровадження CIDR, або безкласової міждоменної маршрутизації.
Проте для ефективного управління мережею адміністраторам потрібен довідник, де зазначено кількість хостів, маску підмережі та діапазон IP-адрес для кожного блоку CIDR.
Саме тому в цій статті я наведу шпаргалку з CIDR, поясню, що таке CIDR, розберу особливості IPv4 CIDR і IPv6 CIDR, а також розповім, що являє собою діапазон нотації CIDR.
Що таке CIDR?
CIDR, або безкласова міждоменна маршрутизація — це система розподілу IP-адрес, розроблена у 1993 році на заміну неефективній класовій системі. До впровадження CIDR в Інтернеті використовувався класовий розподіл IP-адрес.
Існувало три класи IP-адрес, які відрізнялися кількістю доступних адрес у мережі. Класи розподілялися так:
- Клас A: Для дуже великих організацій і мереж: понад 16 мільйонів IP-адрес на мережу.
- Клас B: Для середніх мереж: до 65 534 унікальних IP-адрес.
- Клас C: Для малих мереж: лише 254 унікальні IP-адреси.
Система працювала свого часу, але була вкрай неефективною: різниця між кількістю адрес у різних класах була надто великою. Наприклад, організація, якій потрібно було 300 IP-адрес, не могла використати блок класу C — там лише 254 адреси. Реєстру IP доводилося виділяти блок класу B.
Тобто організація, якій потрібно було лише 300 IP-адрес, отримувала 65 534. Як я вже зазначав, на той час це не було критичною проблемою: унікальних адрес IPv4 вистачало з запасом — близько 4,3 мільярда, тоді як реальне використання було мінімальним. Наприклад, у 1993 році населення планети становило близько 5,6 мільярда осіб, з яких до Інтернету були підключені лише 15 мільйонів.
Однак з роками кількість користувачів Інтернету стрімко зростала, і адреси IPv4 почали вичерпуватися. Це й стало поштовхом до розробки CIDR. CIDR повністю відмовився від жорсткої класової структури та запровадив маскування підмереж зі змінною довжиною — VLSM.
Ця система дозволила адміністраторам виділяти рівно стільки IP-адрес, скільки потрібно, а не обирати між 254, понад 65 000 або понад 16 мільйонами. Але як саме працює CIDR? Чим відрізняється IPv4 CIDR від IPv6 CIDR? І як за допомогою шпаргалки з CIDR легко налаштувати мережу?
Діапазон нотації CIDR
Нотація CIDR допомагає адміністраторам визначити, скільки пристроїв може підключитися до мережі, і зрозуміти, як організовані IP-адреси. Але перш ніж розбирати нотацію CIDR, варто розібратися, що означає кожне число в IP-адресі.
В IPv4 адреса містить 32 біти. Це означає, що 32 змінні можуть приймати значення 0 або 1, що дає 2^32 (близько 4,3 мільярда) унікальних IP-адрес. Наприклад, діапазон нотації CIDR для IPv4 CIDR може виглядати так: 192.168.1.0/24.
/24 наприкінці адреси означає, що 24 біти зарезервовані для мережі, а решта 8 бітів використовуються для хостів. Перші 24 біти ідентифікують мережу, а 8 змінних бітів, що залишилися, призначаються пристроям. Це дає 2^8 адрес, тобто 256 IP-адрес загалом. З них дві зарезервовані для мережевої адреси та широкомовного розсилання, що залишає 254 придатних IP-адрес для підключення пристроїв.
Іншими словами, перші 2^24 біти — це як країна, область, місто та вулиця у вашій домашній адресі. А решта восьми бітів — це номери будинків на тій вулиці.
Діапазон нотації CIDR для IPv4 охоплює значення від /0 до /32. /0 зазвичай використовується для брандмауерів та інтернет-шлюзів, /32 — для позначення окремої IP-адреси та налаштувань VPN. Усе між цими значеннями застосовується для різних цілей і мереж: від домашніх мереж до великих організацій.
Детальну інформацію про точну кількість доступних IP-адрес хостів і мереж для будь-якого IPv4 CIDR-блоку можна знайти в шпаргалці наприкінці цієї статті.
В IPv6 адреса містить 128 бітів, що дає 2^128, або 340 ундециліонів (34 з 37 нулями). Незважаючи на таку колосальну кількість доступних адрес, CIDR усе одно використовується для ефективного розподілу IP-адрес.
Приклад діапазону нотації CIDR для IPv6 CIDR: 2001:db8::/64
Як і у випадку з IPv4 CIDR, /64 означає, що перші 64 біти відведено під мережу. Решта 64 біти в цій мережі використовуються для адрес хостів. Це означає, що 2^64, або приблизно 18 квінтильйонів (18 з 18 нулями), унікальних IP-адрес доступно для хостів (пристроїв).
На відміну від IPv4, IPv6 використовує multicast замість broadcast. Тому, якщо в IPv4 дві адреси недоступні для пристроїв, то в IPv6 лише одна адреса зарезервована для немережевого використання — адреса мережі.
Детальну таблицю з точною кількістю доступних адрес хостів і мережевих IP для будь-якого CIDR у IPv6 можна знайти в шпаргалці CIDR наприкінці цієї статті.
IPv6 — це майбутнє інтернету. Якщо ви хочете бути на крок попереду, Cloudzy пропонує найвигіднішу пропозицію VPS з підтримкою IPv6. У комплекті з нашим IPv6 VPS ви безкоштовно отримуєте підмережу /64 — тобто пул із 18 446 744 073 709 551 616 унікальних IPv6-адрес, які належать лише вам!
Якщо вас турбує сумісність, можна додати IPv4 і зробити ваш IPv6 VPS двостековим всього за долар на місяць. Дізнатися більше можна тут: План VPS IPv6 від Cloudzy тарифи тут!
Підсітка у CIDR
Одна з ключових переваг IPv4 CIDR і IPv6 CIDR — можливість розбивати блоки CIDR на підмережі. Це дозволяє мережевим адміністраторам ізолювати різні сегменти CIDR-блоку та керувати ними незалежно.
Щоб виділити більше або менше бітів під мережеву і хостову частини адреси, достатньо змінити довжину префікса. Ось приклад розбиття IPv4 CIDR на підмережі:
Адресу 192.168.1.0/24 можна розділити на дві менші підмережі:
- 192.168.1.0/25: Підмережа зі 128 IP-адресами.
- 192.168.1.128/25: Друга підмережа зі 128 адресами.
З таким налаштуванням мережу на 256 адрес можна розділити на дві мережі по 128 адрес — це підвищує безпеку, продуктивність і зручність управління. Наприклад, чутливі системи, як-от фінансовий відділ, можна перенести до окремої підмережі з доступом лише для авторизованих співробітників або пристроїв.
Ізоляція трафіку в підмережах знижує перевантаження і дозволяє даним рухатися ефективніше в межах кожного сегмента без зайвих взаємодій. Крім того, підмережі спрощують управління мережею: усунення несправностей і технічне обслуговування можна проводити в кожній підмережі незалежно, не зачіпаючи решту мережі.
Розбиття IPv6 CIDR на підмережі особливо важливе, оскільки типові конфігурації /64 CIDR містять величезну кількість IP-адрес. Припустімо, у вас є типова мережа IPv6 /64, наприклад 2001:db8:abcd:1000::/64. Якщо позичити 4 біти з мережевої частини, мережу можна розділити на 16 підмереж. Це призведе до таких змін:
- Оригінальна підмережа: 2001:db8:abcd:1000::/64
- Нова підмережа: /68
- Кількість підмереж: 2^(позичені біти з мережі) = 2^4 = 16 підмереж
- Перша підмережа: 2001:db8:abcd:1000:0000::/68
- Друга підмережа: 2001:db8:abcd:1000:1000::/68
- Третя підмережа: 2001:db8:abcd:1000:2000::/68
- … до 2001:db8:abcd:1000:f000::/68
- 2001:db8:abcd:1000: Перші 64 біти визначають глобальний префікс маршрутизації.
- 0000 – f000: Наступні 4 біти використовуються для підмереж.
- Дозволена частина: Решта 60 бітів відведено для адрес хостів. (Решта «::» позначає три 16-бітних блоки)
Кожна підмережа /68 має 2^60 = 1,15 квінтильйона можливих адрес хостів.
Якщо ви ще не визначилися з тим, як розбити свою мережу, наприкінці цієї статті є шпаргалка із суботнетингу CIDR.
CIDR Шпаргалка
Вручну обчислити кількість доступних IP-адрес у заданому IPv4 CIDR або IPv6 CIDR — завдання нетривіальне, особливо для IPv6, де кількість адрес сягає мільярдів, квінтильйонів і навіть більше. Шпаргалка CIDR значно спрощує цей процес.
Якщо вас цікавить, як обчислюється діапазон CIDR-нотації, нижче наведено формули для IPv4 CIDR і IPv6 CIDR:
Для IPv4:
- Кількість адрес = 2^(32 - довжина префікса)
- Наприклад, блок CIDR /24 має: 2^(32-24)= 2^8= 256 IP адреси
Для IPv6:
- Кількість адрес = 2^(128 - довжина префікса)
- Наприклад, блок CIDR /64 має: 2^(128-64)= 2^64= приблизно 18 квінтильйонів (18 з вісімнадцятьма нулями) IP-адрес
Як бачите, числа можуть бути досить шаленими без шпаргалки з CIDR. Щоб уникнути зайвих обчислень, ТУТось повна шпаргалка з CIDR, яка охоплює не лише CIDR, а й усе необхідне про IPv4, IPv6 і підмережі.
Завершальні думки
Без CIDR ми б вичерпали адреси IPv4 ще десятиліття тому, а з IPv6 сьогодні також виникло б чимало проблем із розподілом IP. Сподіваємось, ця шпаргалка допоможе вам налаштувати мережу без жодних труднощів!
Часто задавані питання
Що таке CIDR?
CIDR, або безкласова міждоменна маршрутизація, - це система розподілу IP-адрес, розроблена у 1993 році для усунення недоліків попередньої системи. CIDR повністю відмовився від жорсткої класової структури та запровадив маскування підмереж змінної довжини, або VLSM. Завдяки цьому мережеві адміністратори отримали можливість виділяти рівно стільки IP-адрес, скільки потрібно, а не обирати між 254, понад 65 000 або понад 16 мільйонами.
Що таке діапазон нотації CIDR?
Нотація CIDR використовується для представлення IP-адрес і пов'язаних із ними мережевих префіксів. Виглядає це приблизно так: 192.168.1.0/24. За IP-адресою (192.168.1.0) слідує скісна риска ("/") і число (24), яке вказує, скільки бітів IP-адреси зарезервовано для мережевого префікса. Решта бітів використовується для ідентифікації окремих пристроїв (хостів) у мережі.
Чи є шпаргалка з CIDR?
Так! Обчислювати кількість доступних IP-адрес для CIDR у IPv4, а надто для CIDR у IPv6 - то ще та морока. Саме тому я зібрав повну шпаргалку з CIDR, яка охоплює все: від CIDR і підмереж до команд IPv4 і IPv6.
