子網(wǎng)掩碼和CIDR

CIDR是什么
網(wǎng)絡標識相同的計算機必須同屬于同一個鏈路。例如,架構B類IP網(wǎng)絡時,理論上一個鏈路內(nèi)允許6萬5千多臺計算機連接。然而,在實際網(wǎng)絡架構當中,一般不會有在同一個鏈路上連接6萬5千多臺計算機的情況。因此,這種網(wǎng)絡結構實際上是不存在的。

上述這種直接使用A類或者B類地址的情況,會造成大量的IP被浪費,IP的總數(shù)量才2^32,因此,資源形式非常嚴峻(已經(jīng)枯竭了),為此需要開發(fā)一種新的組合來減少這種浪費 -> 人們開始放棄IP地址的分類作為網(wǎng)絡地址,采用用任意長度分割IP地址的網(wǎng)絡標識和主機標識。這種方式叫做CIDR。

子網(wǎng)掩碼是什么:
上面說到,CIDR采用任意長度分割IP地址的網(wǎng)絡標識和主機標識,因此引入子網(wǎng)掩碼來進行分割。
現(xiàn)在,一個IP地址的網(wǎng)絡標識和主機標識已不再受限于該地址的類別,而是由一個叫做“子網(wǎng)掩碼”的識別碼通過子網(wǎng)網(wǎng)絡地址細分出比A類、B類、C類更小粒度的網(wǎng)絡。這種方式實際上就是將原來A類、B類、C類等分類中的主機地址,部分用作子網(wǎng)地址,可以將原網(wǎng)絡分為多個物理網(wǎng)絡的一種機制 -> 由固定的網(wǎng)絡標識長度,變成了根據(jù)新規(guī)則進行劃分子網(wǎng)(一批網(wǎng)絡標識相同的IP地址,就叫做子網(wǎng))。
子網(wǎng)掩碼也是一個32位的數(shù)字,它對應的IP地址網(wǎng)絡標識部分全為1,對應的IP地址主機表示部分全為0。
自從引入子網(wǎng)掩碼后,一個IP地址有了兩種識別碼,一種是IP地址本身,另外一種是表示網(wǎng)絡部分的子網(wǎng)掩碼。
因此有:主機號全0,表示的就是網(wǎng)絡號,主機號全1,表示的就是廣播號地址。
最大主機號=子網(wǎng)掩碼的反碼
網(wǎng)絡號=子網(wǎng)掩碼 & ip地址
以172.20.100.52的前26位是網(wǎng)絡地址的情況為例,以下是其中一種表示方法,它將IP地址與子網(wǎng)掩碼的地址分別用兩行來表示。

另一種表示方式如下所示。它在每個IP地址后面追加網(wǎng)絡地址的位數(shù)(這種方式也叫“后綴”表示法。) 用“/”隔開。

不難看出,在第二種方式下記述網(wǎng)絡地址時可以省略后面的“0”。例如172.20.0.0/16跟172.20/16其實是一個意思(網(wǎng)絡標識部分全1,主機號部分全0)。
場景模擬:
一個網(wǎng)絡之中,當前的網(wǎng)絡號為 127.16.99.0,子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0,現(xiàn)在需要將網(wǎng)絡平均劃分為4個子網(wǎng),求每一個子網(wǎng)當中ip地址的范圍,以及子網(wǎng)掩碼。

VLSM:
CIDR被應用到互聯(lián)網(wǎng)的初期,網(wǎng)絡內(nèi)部采用固定長度的子網(wǎng)掩碼機制。也就是說,當子網(wǎng)掩碼的長度被設置為/25以后,域內(nèi)所有的子網(wǎng)掩碼都得使用同樣的長度。然而,有些部門可能有500臺主機,另一些部門可能只有50臺主機。如果全部采用統(tǒng)一標準,就難以架構一個高效的網(wǎng)絡結構。為此人們提出組織內(nèi)要使用可變長度的、高效的IP地址分配方式。
于是產(chǎn)生了一種可以隨機修改組織內(nèi)各個部門的子網(wǎng)掩碼長度的機制——VLSM(可變長子網(wǎng)掩碼)。
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