无类别域间路由

用于给用户分配IP地址以及在互联网上有效地路由IP数据包的对IP地址进行归类的方法

无类别域间路由（Classless Inter-Domain Routing、CIDR）是一个用于给用户分配IP地址以及在互联网上有效地路由IP数据包的对IP地址进行归类的方法。

基本信息

在域名系统出现之后的第一个十年里，基于分类网络进行地址分配和路由IP数据包的设计就已明显显得可扩充性不足（参见RFC 1517）。为了解决这个问题，互联网工程工作小组在1993年发布了一新系列的标准——RFC 1518和RFC 1519——以定义新的分配IP地址块和路由IPv4数据包的方法。

一个IP地址包含两部分：标识网络的前缀和紧接着的在这个网络内的主机地址。在之前的分类网络中，IP地址的分配把IP地址的32位按每8位为一段分开。这使得前缀必须为8，16或者24位。因此，可分配的最小的地址块有256（24位前缀，8位主机地址，28=256）个地址，而这对大多数企业来说太少了。大一点的地址块包含65536（16位前缀，16位主机，216=65536）个地址，而这对大公司来说都太多了。这导致不能充分使用IP地址和在路由上的不便，因为大量的需要单独路由的小型网络（C类网络）因在地域上分得很开而很难进行聚合路由，于是给路由设备增加了很多负担。

无类别域间路由是基于可变长子网掩码（VLSM)来进行任意长度的前缀的分配的。在RFC 950（1985）中有关于可变长子网掩码的说明。CIDR包括：指定任意长度的前缀的可变长子网掩码技术。遵从CIDR规则的地址有一个后缀说明前缀的位数，例如 192.168.0.0/16。这使得对日益缺乏的IPv4地址 IPv6中也使用了IPv4的用后缀指示前缀长度的CIDR，所以IPv4中的分类在IPv6中已不再使用。

CIDR块

CIDR主要是一个按位的、基于前缀的，用于解释IP地址的标准。它通过把多个地址块组合到一个路由表表项而使得路由更加方便。这些地址块叫做CIDR地址块。当用二进制表示这些地址时，它们有着在开头部分的一系列相同的位。IPv4的CIDR地址块的表示方法和IPv4地址的表示方法是相似的：由四部分组成的点分十进制地址，后跟一个斜扛，最后是范围在0到32之间的一个数字：A.B.C.D/N。点分十进制的部分和IPv4地址一样是一个被分成四个八位位组的32位二进制数。斜扛后面的数字就是前缀长度,也就是从左到右，被地址块里的地址所共享的位的数目。当只要说明梗概时，点分十进制部分有时会被省略，因此，/20就表示一个前缀长度是20的CIDR地址块。如果一个IP地址的前N位与一个CIDR地址块的前缀是相同的话，那么就说这个地址属于这个CIDR地址块，也可以说是与CIDR地址块的前缀匹配。所以，要理解CIDR，就要把地址写成二进制的形式。因为IPv4地址的长度总是32位，N位长的CIDR前缀就意味着地址里32 − N位不匹配。这些位有2(32 − N)种不同的组合，即2(32 − N)个IPv4地址与CIDR地址块的前缀。前缀越短就能匹配越多的地址，越长就匹配得越少。一个地址可能与多个长度不同的CIDR前缀匹配。CIDR也用在IPv6中。因为位数的非常多，所以在IPv6中，前缀长度的范围是从0到128。这里也用同样的方法来表示一个地址：前缀写作一个IPv6的地址，后跟一个斜扛，最后是前缀的位数。

CIDR块的分配

互联网地址指派机构（IANA）向区域互联网注册管理机构（RIRs）分配数量多，前缀短的CIDR地址块。例如，包含有六百万个地址的62.0.0.0/8地址块由RIPE NCC（欧洲的RIR）管理。这些RIR各自负责管理一个单一区域（例如欧洲或者北美），然后它们把这些地址块分成小一些的地址块再分配给公众。这个细分的操作可能会由不同层次的团体进行多次。大型网络服务供应商（ISP）一般会从RIR申请CIDR地址块，然后再向根据它们客户的网络大小而分配更小的地址块。互联网工程工作小组鼓励由单一ISP服务的网络直接向ISP申请地址。而由多个ISP提供服务的，则经常会向适当的RIR申请独立的CIDR地址块。

例如，在90年代末，IP地址208.130.29.33是被www.freesoft.org使用的。后来，分配发生了变化208.128.0.0/11，这个包含两百万地址的块被ARIN（北美的RIR）分配给了MCI。MCI又将 208.130.28.0/22 分配给了从MCI租用互联网连接的Automation Research Systems。ARS则用了/24这个地址块，其中就包含208.130.29.33这个地址。这些CIDR前缀会在不同的地方使用。在MCI的网络之外，208.128.0.0/11这个前缀会用于路由MCI的数据流。这些数据流不仅会去到208.130.29.33，也会去到其他那些前11位相同的近两百万的地址里。在MCI的网络里，208.130.28.0/22则会被用于路由到属于ARS租用的连接。最后，只有在ARS自己的网络内 208.130.29.0/24这个前缀才会被使用。

CIDR和掩码

子网掩码是一种把前缀编成一种与IP地址相似的形式的掩码。它有32位，以为1的位开头，以为0的位结尾。其中为1的位的数目和前缀的长度相同。它也被写成点分十进制的形式。子网掩码的作用和前缀一样，但是掩码这种形式出现得比前缀要早。

CIDR用可变长子网掩码（VLSM），根据各人需要来分配IP地址，而不是按network-wide rule。所以，网络/主机的划分可以在地址内的任意位置进行。这个划分可以是递归进行的，即通过增加掩码位数，来使一部分地址被继续分为更小的部分。整个互联网都在使用CIDR/VLSM网络地址。不过在其他方面，尤其是大型私人网络，它也有应用。在普通大小的局域网里则较少应用，因为这些局域网一般使用私有网络。

前缀聚合

CIDR的另一个好处就是可以进行前缀路由聚合。例如， 16个原来的C类（/24）网络现在可以聚合在一起，对外显示了一个/20的网络了（如果这些网络的的地址前20位都相同）。两个对齐的/20网络又可进一步聚合为/19，依此类推。这有效地减少了要对外显示的网络数，防止了'路由表爆炸'，也遏制了互联网进一步扩大。

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