CIDR（無類別域間路由，Classless Inter-Domain Routing）是一個(gè)在Internet上創(chuàng)建附加地址的方法，這些地址提供給服務(wù)提供商（ISP），再由ISP分配給客戶。CIDR將路由集中起來，使一個(gè)IP地址代表主要骨干提供商服務(wù)的幾千個(gè)IP地址，從而減輕Internet路由器的負(fù)擔(dān)。
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
英文縮寫: CIDR (Classless InterDomain Routing)
中文譯名: 無類別域間路由選擇
分 類: 網(wǎng)絡(luò)與交換
讀 音："sider"
解 釋: 現(xiàn)行的IPv4（網(wǎng)際協(xié)議第4版）的地址已經(jīng)耗盡，這是一種為解決地址耗盡而提出的一種措施。它是
將好幾個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，使用一種無類別的域際路由選擇算法，可以減少由核心路由器運(yùn)載的路由選擇信息的數(shù)量。
所有發(fā)送到這些地址的信息包都被送到如MCI或Sprint等ISP。1990年，Internet上約有2000個(gè)路由。五年后，Internet上有3萬多個(gè)路由。如果沒有CIDR，路由器就不能支持Internet網(wǎng)站的增多。 CIDR采用8~30位可變網(wǎng)絡(luò)ID，而不是A-B-C類網(wǎng)絡(luò)ID所用的固定的8、16和24位。
基本思想
適當(dāng)分配多個(gè)合適的IP地址，使得這些地址能夠進(jìn)行聚合，減少這些地址在路由表中的表項(xiàng)數(shù)。
如，給某個(gè)網(wǎng)絡(luò)分配16個(gè)C類地址，采用適當(dāng)?shù)姆椒ǚ峙溥@些地址，使得16個(gè)地址能夠聚合成一個(gè)地址。
“無分類”指不考慮IP地址所屬的類別，路由的策略完全基于整個(gè)32bit IP地址的掩碼來操作。
工作步驟
CIDR 如何工作
CIDR 對(duì)原來用于分配A類、B類和C類地址的有類別路由選擇進(jìn)程進(jìn)行了重新構(gòu)建。CIDR用 13-27位長(zhǎng)的前綴取代了原來地址結(jié)構(gòu)對(duì)地址網(wǎng)絡(luò)部分的限制（3類地址的網(wǎng)絡(luò)部分分別被限制為8位、16位和24位）。在管理員能分配的地址塊中，主機(jī)數(shù)量范圍是32-500,000，從而能更好地滿足機(jī)構(gòu)對(duì)地址的特殊需求。
CIDR 地址中包含標(biāo)準(zhǔn)的32位IP地址和有關(guān)網(wǎng)絡(luò)前綴位數(shù)的信息。以CIDR地址222.80.18.18/25為例，其中“/25”表示其前面地址中的前25位代表網(wǎng)絡(luò)部分，其余位代表主機(jī)部分。
CIDR建立于“超級(jí)組網(wǎng)”的基礎(chǔ)上，“超級(jí)組網(wǎng)”是“子網(wǎng)劃分”的派生詞，可看作子網(wǎng)劃分的逆過程。子網(wǎng)劃分時(shí)，從地址主機(jī)部分借位，將其合并進(jìn)網(wǎng)絡(luò)部分；而在超級(jí)組網(wǎng)中，則是將網(wǎng)絡(luò)部分的某些位合并進(jìn)主機(jī)部分。這種無類別超級(jí)組網(wǎng)技術(shù)通過將一組較小的無類別網(wǎng)絡(luò)匯聚為一個(gè)較大的單一路由表項(xiàng)，減少了Internet路由域中路由表?xiàng)l目的數(shù)量。
基礎(chǔ)實(shí)例
例如一個(gè)isp被分配了一些C類網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)ISP準(zhǔn)備把這些C類網(wǎng)絡(luò)分配給各個(gè)用戶群，已經(jīng)分配了三個(gè)C類網(wǎng)段給用戶，如果沒有實(shí)施CIDR技術(shù).ISP的路由器的路由表中會(huì)有三條下連網(wǎng)段的路由條目，并且會(huì)把它通告給Internet上的路由器。通過實(shí)施CIDR技術(shù)，我們可以在ISP的路由器上把這三個(gè)網(wǎng)段198.168.1.0,198.168.2.0,198.168.3.0匯聚成一條路由198.168.0.0/16.這樣ISP路由器只向Internet通告198.168.0.0/16這一條路由，大大減少了路由表的數(shù)目。從而為網(wǎng)絡(luò)路由器節(jié)省出了存儲(chǔ)空間。值得注意的是，使用CIDR技術(shù)匯聚的網(wǎng)絡(luò)地址的比特位必須是一致的，如上例所示。如果上例所示的ISP連接了一個(gè)172.178.1.0網(wǎng)段，這些網(wǎng)段路由將無法匯聚，無法實(shí)現(xiàn)CIDR技術(shù)。
發(fā)展歷程
在域名系統(tǒng)出現(xiàn)之后的第一個(gè)十年里，基于分類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地址分配和路由IP數(shù)據(jù)包的設(shè)計(jì)就已明顯顯得可擴(kuò)充性不足（參見RFC 1517）。為了解決這個(gè)問題，互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組在1993年發(fā)布了一新系列的標(biāo)準(zhǔn)——RFC 1518和RFC 1519——以定義新的分配IP地址塊和路由IPv4數(shù)據(jù)包的方法。
一個(gè)IP地址包含兩部分：標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的前綴和緊接著的在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)地址。在之前的分類網(wǎng)絡(luò)中，IP地址的分配把IP地址的32位按每8位為一段分開。這使得前綴必須為8，16或者24位。因此，可分配的最小的地址塊有256（24位前綴，8位主機(jī)地址，2=256）個(gè)地址，而這對(duì)大多數(shù)企業(yè)來說太少了。大一點(diǎn)的地址塊包含65536（16位前綴，16位主機(jī)，2=65536）個(gè)地址，而這對(duì)大公司來說都太多了。這導(dǎo)致不能充分使用IP地址和在路由上的不便，因?yàn)榇罅康男枰獑为?dú)路由的小型網(wǎng)絡(luò)（C類網(wǎng)絡(luò)）因在地域上分得很開而很難進(jìn)行聚合路由，于是給路由設(shè)備增加了很多負(fù)擔(dān)。
無類別域間路由是基于可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM)來進(jìn)行任意長(zhǎng)度的前綴的分配的。在RFC 950（1985）中有關(guān)于可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼的說明。CIDR包括：指定任意長(zhǎng)度的前綴的可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼技術(shù)。遵從CIDR規(guī)則的地址有一個(gè)后綴說明前綴的位數(shù)，例如 192.168.0.0/16。這使得對(duì)日益缺乏的IPv4地址的使用更加有效。將多個(gè)連續(xù)的前綴聚合成超網(wǎng)，以及，在互聯(lián)網(wǎng)中，只要有可能，就顯示為一個(gè)聚合的網(wǎng)絡(luò)，因此在總體上可以減少路由表的表項(xiàng)數(shù)目。聚合使得互聯(lián)網(wǎng)的路由表不用分為多級(jí)，又用VLSM reverses the process of "subnetting a subnet" 。根據(jù)機(jī)構(gòu)的實(shí)際需要和短期預(yù)期需要而不是分類網(wǎng)絡(luò)中所限定的過大或過小的地址塊來管理IP地址的分配的過程。因?yàn)樵贗Pv6中也使用了IPv4的用后綴指示前綴長(zhǎng)度的CIDR，所以IPv4中的分類在IPv6中已不再使用。
CIDR塊
CIDR主要是一個(gè)按位的、基于前綴的，用于解釋IP地址的標(biāo)準(zhǔn)。它通過把多個(gè)地址塊組合到一個(gè)路由表表項(xiàng)而使得路由更加方便。這些地址塊叫做CIDR地址塊。當(dāng)用二進(jìn)制表示這些地址時(shí)，它們有著在開頭部分的一系列相同的位。IPv4的CIDR地址塊的表示方法和IPv4地址的表示方法是相似的：由四部分組成的點(diǎn)分十進(jìn)制地址，后跟一個(gè)斜扛，最后是范圍在0到32之間的一個(gè)數(shù)字：A.B.C.D/N。點(diǎn)分十進(jìn)制的部分和IPv4地址一樣是一個(gè)被分成四個(gè)八位位組的32位二進(jìn)制數(shù)。斜扛后面的數(shù)字就是前綴長(zhǎng)度，也就是從左到右，被地址塊里的地址所共享的位的數(shù)目。當(dāng)只要說明梗概時(shí)，點(diǎn)分十進(jìn)制部分有時(shí)會(huì)被省略，因此，/20就表示一個(gè)前綴長(zhǎng)度是20的CIDR地址塊。如果一個(gè)IP地址的前N位與一個(gè)CIDR地址塊的前綴是相同的話，那么就說這個(gè)地址屬于這個(gè)CIDR地址塊，也可以說是與CIDR地址塊的前綴匹配。所以，要理解CIDR，就要把地址寫成二進(jìn)制的形式。因?yàn)镮Pv4地址的長(zhǎng)度總是32位，N位長(zhǎng)的CIDR前綴就意味著地址里32 ? N位不匹配。這些位有2(32 ? N)種不同的組合，即2(32 ? N)個(gè)IPv4地址與CIDR地址塊的前綴。前綴越短就能匹配越多的地址，越長(zhǎng)就匹配得越少。一個(gè)地址可能與多個(gè)長(zhǎng)度不同的CIDR前綴匹配。CIDR也用在IPv6中。因?yàn)槲粩?shù)的非常多，所以在IPv6中，前綴長(zhǎng)度的范圍是從0到128。這里也用同樣的方法來表示一個(gè)地址：前綴寫作一個(gè)IPv6的地址，后跟一個(gè)斜扛，最后是前綴的位數(shù)。
分配
互聯(lián)網(wǎng)號(hào)碼分配局（互聯(lián)網(wǎng)號(hào)碼分配局）向區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)注冊(cè)管理機(jī)構(gòu)（RIRs）分配數(shù)量多，前綴短的CIDR地址塊。例如，包含有六百萬個(gè)地址的62.0.0.0/8地址塊由RIPE NCC（歐洲的RIR）管理。這些RIR各自負(fù)責(zé)管理一個(gè)單一區(qū)域（例如歐洲或者北美），然后它們把這些地址塊分成小一些的地址塊再分配給公眾。這個(gè)細(xì)分的操作可能會(huì)由不同層次的團(tuán)體進(jìn)行多次。大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商（ISP）一般會(huì)從RIR申請(qǐng)CIDR地址塊，然后再向根據(jù)它們客戶的網(wǎng)絡(luò)大小而分配更小的地址塊?；ヂ?lián)網(wǎng)工程工作小組鼓勵(lì)由單一ISP服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)直接向ISP申請(qǐng)地址。而由多個(gè)ISP提供服務(wù)的，則經(jīng)常會(huì)向適當(dāng)?shù)腞IR申請(qǐng)獨(dú)立的CIDR地址塊。
例如，在90年代末，IP地址208.130.29.33是被www.freesoft.org使用的。后來，分配發(fā)生了變化208.128.0.0/11，這個(gè)包含兩百萬地址的塊被ARIN（北美的RIR）分配給了MCI。MCI又將 208.130.28.0/22 分配給了從MCI租用互聯(lián)網(wǎng)連接的自動(dòng)化技術(shù) Research Systems。ARS則用了/24這個(gè)地址塊，其中就包含208.130.29.33這個(gè)地址。這些CIDR前綴會(huì)在不同的地方使用。在MCI的網(wǎng)絡(luò)之外，208.128.0.0/11這個(gè)前綴會(huì)用于路由MCI的數(shù)據(jù)流。這些數(shù)據(jù)流不僅會(huì)去到208.130.29.33，也會(huì)去到其他那些前11位相同的近兩百萬的地址里。在MCI的網(wǎng)絡(luò)里，208.130.28.0/22則會(huì)被用于路由到屬于ARS租用的連接。最后，只有在ARS自己的網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 208.130.29.0/24這個(gè)前綴才會(huì)被使用。
CIDR和掩碼
子網(wǎng)掩碼一種把前綴編成一種與IP地址相似的形式的掩碼。它有32位，以為1的位開頭，以為0的位結(jié)尾。其中為1的位的數(shù)目和前綴的長(zhǎng)度相同。它也被寫成點(diǎn)分十進(jìn)制的形式。子網(wǎng)掩碼的作用和前綴一樣，但是掩碼這種形式出現(xiàn)得比前綴要早。
CIDR用可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM），根據(jù)各人需要來分配IP地址，而不是按network-wide rule。所以，網(wǎng)絡(luò)/主機(jī)的劃分可以在地址內(nèi)的任意位置進(jìn)行。這個(gè)劃分可以是遞歸進(jìn)行的，即通過 增加掩碼位數(shù)，來使一部分地址被繼續(xù)分為更小的部分。整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)都在使用CIDR/VLSM網(wǎng)絡(luò)地址。不過在其他方面，尤其是大型私人網(wǎng)絡(luò)，它也有應(yīng)用。在普通大小的局域網(wǎng)里則較少應(yīng)用，因?yàn)檫@些局域網(wǎng)一般使用私有網(wǎng)絡(luò)。
前綴聚合
CIDR的另一個(gè)好處就是可以進(jìn)行前綴路由聚合。例如， 16個(gè)原來的C類（/24）網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在可以聚合在一起，對(duì)外顯示了一個(gè)/20的網(wǎng)絡(luò)了（如果這些網(wǎng)絡(luò)的的地址前20位都相同）。兩個(gè)對(duì)齊的/20網(wǎng)絡(luò)又可進(jìn)一步聚合為/19，依此類推。這有效地減少了要對(duì)外顯示的網(wǎng)絡(luò)數(shù)，防止了'路由表爆炸'，也遏制了互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大。
參考資料 >