CIDR概述及其地址塊計算


CIDR概述

英文:Classless Inter-Domain Routing,中文是:無分類域間路由選擇。一般叫做無分類編址。

設計目的:解決路由表項目過多過大的問題。

表示法:{<網絡前綴>,<主機號>} / 網絡前綴所占位數

CIDR表示法給出任何一個IP地址,就相當於給出了一個CIDR地址塊。例如這個IP:128.14.35.7/20

  128.14.35.7/20:00000000 00001110 00100011 00000111

  我們可以看出來前20位是網絡號,后12位是主機號,因此我們還可以計算出這個CIDR地址塊的最小地址和最大地址:

  最小地址:128.14.32.0  = 10000000  00001110  00100000  00000000 

  最大地址:128.14.47.255 = 10000000  00001110  00101111 11111111

  子網掩碼:255.255.240.0 = 11111111  11111111  11110000  00000000

  因此這個CIDR地址塊有(47-32+1)*256=4096個地址,包含全0和全1.

CIDR子網划分

CIDR子網划分與我們之前學習的子網划分方式不同:比如網絡號向主機號借走2位時可以划分成4個子網,不用減2

例子:某個機構擁有一個大的CIDR地址塊,即206.0.64.0/18,現在某個高校需要申請一個較大的CIDR地址塊以供學校使用,學校內部又分為4個系,由於每個系的人數不一樣,所以要給人數較多的系分配較多的IP地址,人數較少的系分配較少的IP地址,現在采用以下的分配方案:

機構分配給該高校一個CIDR地址塊:206.0.68.0/22,然后該高校內部的分配方案如下:

    一系:206.0.68.0/23,一系內部又分為206.0.68.0/25、206.0.68.128/25、206.0.69.0/25和206.0.69.128/25四個子網。
    二系:206.0.70.0/24,二系內部又分為206.0.70.0/26、206.0.70.64/26、206.0.70.128/26和206.0.70.192/26四個子網。
    三系:206.0.71.0/25,三系內部又分為206.0.71.0/26和206.0.71.64/26兩個子網。
    四系:206.0.71.128/25,四系內部又分為206.0.71.128/26和206.0.71.192/26兩個子網。

    請分析以上方案划分的具體細節。

    第一,這個機構擁有的地址塊是206.0.64.0/18 =206.0.0100 0000.0000 0000/18,網絡前綴是18位,所以其

    最小地址是:206.0.64.0/18       = 206.0.0100 0000.0000 0000/18
    最大地址是:206.0.127.255/18 = 206.0.0111 1111.1111 1111/18
    子網掩碼是:255.255.192.0/18 = 1111 1111.1111 1111.1100 0000.0000 0000/18
    擁有的地址數:(127-64+1)*(255-0+1)=16384

    然后,我們來看一下這個機構給該高校分配的CIDR地址塊,即206.0.68.0/22,由此可以看出來網絡前綴由18增加到了22,所以該機構相當於將其CIDR地址塊划分成了16個子塊即子網,然后給該高校了第二個子網,即206.0.0100 0100.0/22,黑色加粗的部分是原來的網絡前綴,后面紅色部分類似於前面介紹的子網號,由於是4位,所以可以從0000~1111,共16個子網,0001自然就是第二個子網。

    第二,既然高校擁有了機構的第二個子網的CIDR地址塊206.0.68.0/22 = 206.0.0100 0100.0/22,其網絡前綴是22位,所以其

    最小地址是:206.0.68.0/22       = 206.0.0100 0100.0000 0000/22
    最大地址是:206.0.71.255/22   = 206.0.0100 0111.1111 1111/22
    子網掩碼是:255.255.252.0/22 = 1111 1111.1111 1111.1111 1100.0000 0000/22
    擁有的地址數:(71-68+1)*(255-0+1)=1024

    然后該高校內部又對這個CIDR地址塊進行了划分,進一步得到了高校內部的子網,緊接着我們來看看一系的CIDR地址塊是怎么得到的。

    第三,一系的CIDR地址塊是206.0.68.0/23,可以看出來其網絡前綴相對於高校的CIDR地址塊來說增加了1位,說明高校首先將其CIDR地址塊划分成了2個子網,其中一個給了一系。那么這兩個子網分別是:一系的:206.0.68.0/23 = 206.0.0100 0100.0/23和剩余的(記為余1):206.0.70.0/23 =206.0.0100 0110.0/23,注意其中的紅色部分就是新增的這一位,用來標志兩個子網。

    那么,一系的
    最小地址是:206.0.68.0/23       = 206.0.0100 0100.0000 0000/23
    最大地址是:206.0.69.255/23   = 206.0.0100 0101.1111 1111/23
    子網掩碼是:255.255.254.0/23 = 1111 1111.1111 1111.1111 1110.0000 0000/23
    擁有的地址數:(69-68+1)*(255-0+1)=512

    余1的
    最小地址是:206.0.70.0/23       = 206.0.0100 0110.0000 0000/23
    最大地址是:206.0.71.255/23   = 206.0.0100 0111.1111 1111/23
    子網掩碼是:255.255.254.0/23 = 1111 1111.1111 1111.1111 1110.0000 0000/23
    擁有的地址數:(71-70+1)*(255-0+1)=512

    現在,一系的CIDR地址塊已經很明確,然后一系內部又進行了划分,即又分為206.0.68.0/25、206.0.68.128/25、206.0.69.0/25和206.0.69.128/25四個子網,網絡前綴從23位變成了25位,相當於占用了主機號兩位,所以可以划分為4個子網,分別對應00、01、10、11這四個子網,這四個子網的最小地址、最大地址以及子網掩碼和擁有的地址數按照上述的方法就可以得到。

    第四,一系明確以后,就要考慮其他系的划分,可以看到二系分配到的CIDR地址塊是206.0.70.0/24,可以看出來其網絡前綴相對於余1的CIDR地址塊來說增加了1位,說明余1的CIDR地址塊被划分成了2個子網,其中一個給了二系。那么這兩個子網分別是:二系的:206.0.70.0/24 = 206.0.0100 0110.0/24和剩余的(記為余2):206.0.71.0/24 =206.0.0100 0111.0/24,注意其中的紅色部分就是新增的這一位,用來標志兩個子網。

    那么,二系的
    最小地址是:206.0.70.0/24       = 206.0.0100 0110.0000 0000/24
    最大地址是:206.0.70.255/24   = 206.0.0100 0110.1111 1111/24
    子網掩碼是:255.255.255.0/24 = 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000/24
    擁有的地址數:(70-70+1)*(255-0+1)=256

    余2的
    最小地址是:206.0.71.0/24       = 206.0.0100 0111.0000 0000/24
    最大地址是:206.0.71.255/24   = 206.0.0100 0111.1111 1111/24
    子網掩碼是:255.255.255.0/24 = 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000/24
    擁有的地址數:(70-70+1)*(255-0+1)=256

    現在,二系的CIDR地址塊已經很明確,然后二系內部又進行了划分,即又分為206.0.70.0/26、206.0.70.64/26、206.0.70.128/26和206.0.70.192/26四個子網,網絡前綴從24位變成了26位,相當於占用了主機號兩位,所以可以划分為4個子網,分別對應00、01、10、11這四個子網,這四個子網的最小地址、最大地址以及子網掩碼和擁有的地址數按照上述的方法就可以得到。

    第五,二系明確以后,就要考慮其他系的划分,可以看到三系分配到的CIDR地址塊是206.0.71.0/25,而四系分配到的CIDR地址塊是206.0.71.128/25,可以看出來其網絡前綴相對於余2的CIDR地址塊來說增加了1位,說明余2的CIDR地址塊被划分成了2個子網,其中一個給了三系,另外一個給了四系。那么這兩個子網分別是:三系的:206.0.71.0/25 = 206.0.71.0000 0000/25和四系的:206.0.71.128/25 = 206.0.71.1000 0000/25,注意其中的紅色部分就是新增的這一位,用來標志兩個子網。

    那么,三系的
    最小地址是:206.0.71.0/25       = 206.0.0100 0100.0000 0000/25
    最大地址是:206.0.71.127/25   = 206.0.0100 0100.0111 1111/25
    子網掩碼是:255.255.255.128/25 = 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000/25
    擁有的地址數:(71-71+1)*(127-0+1)=128

   
    四系的
    最小地址是:206.0.71.128/25   = 206.0.0100 0111.1000 0000/25
    最大地址是:206.0.71.255/25   = 206.0.0100 0111.1111 1111/25
    子網掩碼是:255.255.255.128/25 = 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000/25
    擁有的地址數:(71-71+1)*(255-128+1)=128

    現在,三系和四系的CIDR地址塊已經很明確,到目前為止,該高校已經將所有的CIDR地址塊分配給了四個系,一系有512個地址,二系有256個地址,三系和四系各有128個地址。然后三系內部又進行了划分,即又分為206.0.71.0/26和206.0.71.64/26兩個子網,網絡前綴從25位變成了26位,相當於占用了主機號一位,所以可以划分為2個子網,分別對應0、1這兩個子網,同時,四系內部也又進行了划分,即又分為206.0.71.128/26和206.0.71.192/26兩個子網,網絡前綴從25位變成了26位,相當於占用了主機號一位,所以可以划分為2個子網,分別對應0、1這兩個子網,三系和四系各自的兩個子網的最小地址、最大地址以及子網掩碼和擁有的地址數按照上述的方法就可以得到,這個比較簡單,建議大家可以自己手動計算一下,正好看看自己掌握了多少,這里就不再給出這些子網的細節。

最后我們給出本題的圖畫

 


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