Суть технологии CIDR

Каждому поставщику интернета должен назначаться непрерывный пул (диапазон) в пространстве IP-адресов. При таком подходе адреса сетей для каждого поставщика услуг имеют общую старшую часть – префикс, поэтому маршрутизация на магистралях интернета может осуществляться на основе префиксов, а не полных адресов сетей. Агрегирование адресов в этом случае позволит существенно уменьшить объем таблиц маршрутизаций в маршрутизаторах всех уровней и, как следствие, повысить скорость их работы.

Деление IP на адрес сети и адрес узла в этой сети для технологии CIDR происходит не на основе скольких старших битов первого байта адреса, определяющих класс сети (IP класса А,В, или С), а на основе маски переменной длины, назначаемой поставщиком услуг.

Рассмотрим пример некоторого пространства IP-адресов, которое имеется в распоряжении поставщика услуг. Пусть все адреса имеют одинаковые цифры в K-старших разрядах – префикс при двоичном представлении IP. Оставшиеся n-разрядов в адресе используются для дополнения … префикса переменной частью адреса.

Таким образом диапазон имеющихся у поставщика услуг адресов составляет 2ⁿ.

Пусть потребитель обращается к поставщику услуг с просьбой выделить ему некоторое количество IP-адресов. Будем считать, что весь пул адресов поставщика услуг представлен в двоичной системе. Поставщик в этом имеющемся пуле адресов «вырезает» некоторые области S1, S2, S3 и S4 соответствующего размера. Границы каждой из областей выбираются не произвольно, а такими, чтобы значения всех старших разрядов (оставшихся после нумерации требуемого числа узлов) были одинаковы у всех адресов данного диапазона. Такому условию могут удовлетворять только области, размер которых кратен степеням двойки.

При этом границы выделяемого участка должны быть кратны требуемому количеству узлов.

Пример. Пусть поставщик услуг интернета располагает пулом адресов в диапазоне:

193.200.0.0 11000001.000101|00.00000000.00000000

193.23.255.255 11000001.000101|11.11111111.11111111

Представив нижнюю и верхнюю границы в бинарном счислении можно определить общий префикс этого пула:

193.20.00 (в десятичной системе), которому соответствует маска 255.252.0.0 .

Если абоненту этого поставщика услуг требуется совсем немного адресов (например, 13), то поставщик может предложить ему различные варианты IP-адресов сетей из имеющегося у него пула:

193.20.30.0 , 193.20.30.16 ,

193.21.204.48 с одним и тем же значением маски – 255.255.255.240 .

Во всех приведенных пространствах IP-сетей при их двоичном представлении при указанной маске для нумерации узлов каждый из этих подсетей отводится 4 младших бита четвертого байта.

Пример. Пусть к поставщику обратился крупных заказчик, который сам собирается оказывать услуги доступа в интернет. Пусть ему требуется блок адресов для 4 000 узлов. 2^12 = 4096

…

Т.е. это могут быть любые адреса, например, из следующих:

193.22.0.0 , 192.22.16.0 , 193.22.17.0 , 193.22.18.0 и другие, которые оканчиваются на 12 нулей (в бинарном формате адреса).

В частности, поставщик услуг мог бы предложить потребителю, например, диапазон адресов

193.22.16.0 – 193.22.31.255 с маской 255.255.240.0 при этом агрегированный IP-адрес сетей (префикс) имеет длину 20 двоичных разрядов и равен 193.22.16.0 .

Администратор маршрутизатора М2 поместит в таблице маршрутизации только по первой записи на каждого клиента, которому был выделен пул адресов вне зависимости от количества подсетей, организованных клиентом.

Если клиент, получивший сети 193.22.16.0 через некоторое время разделит ее адресное пространство в 4096 адресов, например, на 8 подчастей, то в маршрутизаторе М2 информация не изменится.

Для поставщика услуг верхнего уровня… усилия поставщика нижнего уровня по разделению его адресного пространства также будут незаметны. Запись с маской 255.259.0.0 полностью определяет сети поставщика нижнего уровня в М1.

Внедрение технологий CIDR позволяет решить две основные задачи:

1. Более экономного расходования адресного пространства

2. Уменьшение числа записей в таблицах маршрутизации за счет объединения.

Действительно, для всех сетей, номер которых начинается с одинаковой последовательности (двоично) в таблице маршрутизации может быть предусмотрена только одна запись. Так, маршрутизатор М2 установленный в организации, имеющей технику CIDR для выделения адресов своим клиентам должен поддерживать в своей таблице маршрутизации все 8 записей о сетях клиента. А маршрутизатору М1 достаточно иметь только 1 запись обо всех этих сетях, на основании которых он передает пакеты с префиксом 193.20.0.0 маршрутизатору М2, распределяющему из по нужным портам.