计算机网络技术基础中,CIDR(Classless Inter-Domain Routing,无类别域间路由)是一项重要的IP地址管理和路由选择技术,旨在解决IPv4地址即将耗尽的问题。它引入了一种新的地址分配策略,以更有效地利用有限的IPv4地址资源,并优化互联网路由表的大小。
CIDR的工作原理在于打破了传统的A类、B类和C类地址分类,不再局限于固定的网络部分位数(8位、16位和24位)。CIDR允许网络管理员分配具有13到27位前缀长度的地址块,这意味着可以根据需求分配不同规模的网络,从最小的32位地址(对应一个IP地址)到最多500,000个主机的网络。CIDR地址格式中,"/"后面的数字表示网络前缀的位数,例如,222.80.18.18/25表示前25位为网络部分,剩下的7位为主机部分。
CIDR的一个关键概念是“超级组网”,它是子网划分的逆过程。在子网划分中,我们从主机部分借用位来增加网络部分的大小;而在超级组网中,我们把网络部分的一部分合并到主机部分,从而形成更大的网络。通过这种方式,CIDR可以将多个小的无类别网络聚合为一个大的路由表项,从而显著减少了Internet路由域中路由表的条目数量,提高了路由效率。
在实际应用中,CIDR可以帮助有效地规划和管理网络地址。例如,当一个网络需要被划分为三个子网,第一个子网需要100个主机,另外两个各需要50个主机时,通过CIDR可以选择合适的子网掩码来满足这些需求。同时,CIDR还能用于地址汇总,以减少路由信息。比如,一家公司获得了一个包含八个C类地址的网络块(210.31.224.0/24到210.31.231.0/24)。如果不使用CIDR,每个子网都需要单独的路由信息,但在应用CIDR后,可以将这些地址汇总成一个210.31.224.0/21的路由,大大减少了路由器存储的需求。
然而,进行CIDR地址汇总时,需要注意一些条件。待汇总的地址必须在高位上有相同的位数,这样才能合并成一个更大的网络。汇总的地址数量必须是2的幂次,如2、4、8、16等。如果不符合这个条件,可能会创建路由黑洞,即汇总后的网络包含了实际上不存在的子网,导致路由问题。
CIDR是IPv4环境下应对地址短缺、优化网络管理和路由选择的重要手段。通过灵活的地址分配和地址汇总,它有助于提高网络的效率和可扩展性,为向未来的IPv6过渡提供了宝贵的过渡期。在学习计算机网络技术基础时,深入理解和掌握CIDR的概念和应用是非常必要的。