CIDR与VLSM：IP地址规划的核心技术
前言
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作者：神的孩子都在歌唱
在IPv4地址资源有限的情况下，如何高效地分配和管理IP地址成为网络设计的关键问题。CIDR（无类别域间路由）和VLSM（可变长子网掩码）是两种重要的IP地址管理技术，它们摒弃了传统的A、B、C类地址划分方式，采用更灵活的掩码机制，大幅提高了地址利用率。
一. CIDR
1.1 基本概念
CIDR（无类别域间路由）是一种用于路由聚合（Route Summarization）的技术，它通过合并多个连续的子网，减少路由表条目，提高互联网核心路由（如BGP）的效率。
1.2 CIDR的计算方法
CIDR的核心是寻找多个子网的共同前缀，并确定一个更短的掩码来覆盖这些子网。
计算步骤：
-
将所有子网的IP地址转换为二进制形式。
-
从左到右比较，找到所有子网的最长共同前缀。
-
共同前缀的位数即为新的CIDR掩码。
示例： 合并 192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24：
共同前缀：前22位相同 → 192.168.0.0/22（覆盖4个/24子网）
二. VLSM
2. 1 基本概念
VLSM（可变长子网掩码）是一种子网划分技术，允许在同一个主网络中使用不同长度的子网掩码，以适应不同规模的子网需求，提高IP地址的利用率。
2.2 VLSM的计算方法
VLSM的核心是按需分配子网掩码，使每个子网的主机数尽可能接近实际需求，避免浪费。
计算步骤：
-
确定每个子网所需的主机数量。
-
计算所需的主机位数（2^n - 2 >= 主机数）。
-
根据主机位数确定子网掩码（如
/26、/27等）。 -
从主网络逐步划分，避免地址重叠。
示例： 主网络 192.168.1.0/24，需划分3个子网：
子网1（60台主机）：
-
需要至少6位主机位（2^6 - 2 = 62）。
-
掩码
/26→192.168.1.0/26（范围：192.168.1.1 - 192.168.1.62）。
子网2（30台主机）：
-
需要至少5位主机位（2^5 - 2 = 30）。
-
掩码
/27→192.168.1.64/27（范围：192.168.1.65 - 192.168.1.94）。
子网3（10台主机）：
-
需要至少4位主机位（2^4 - 2 = 14）。
-
掩码
/28→192.168.1.96/28（范围：192.168.1.97 - 192.168.1.110）。
小知识：子网掩码位数= 32−主机位数
三. CIDR与VLSM的区别与联系
3.1 主要区别
| 特性 | CIDR | VLSM |
|---|---|---|
| 主要用途 | 路由聚合（减少路由表条目） | 子网划分（提高地址利用率） |
| 掩码变化 | 掩码变短（超网化） | 掩码变长（精细化划分） |
| 应用场景 | 互联网核心路由（如BGP） | 企业内网、数据中心 |
| 关注点 | 优化全局路由 | 优化本地IP分配 |
3.2 联系
二者均基于无类别IP寻址（Classless Addressing），摒弃了传统的A/B/C类地址限制。
VLSM是CIDR的基础技术之一，CIDR可以看作是VLSM的扩展应用（反向操作）。
现代网络规划通常结合使用二者，例如：
-
企业内网使用VLSM划分子网。
-
ISP使用CIDR聚合路由，减少BGP表大小。
五. 总结
CIDR 用于路由聚合，通过缩短掩码合并子网，优化互联网路由。
VLSM 用于子网划分，通过延长掩码精细化分配IP，提高地址利用率。
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作者：神的孩子都在歌唱 本人博客：https://blog.csdn.net/weixin_46654114
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