什么是计算机网络中的 CIDR

CIDR（Classless Inter-Domain Routing），是IPv4地址分配和路由表选择的一种灵活且高效的方法。在过去，IPv4地址空间被划分为固定大小的网络类别，如A、B和C类，但这导致了地址空间的浪费。CIDR的引入旨在解决这个问题，它允许更灵活地分配IP地址，并更有效地利用地址空间。

CIDR的核心思想是将IP地址划分为前缀和后缀两部分，其中前缀表示网络的标识，而后缀表示主机的标识。CIDR使用斜线符号（/）后跟一个前缀长度来表示地址块。前缀长度指定了网络部分的位数，即网络前缀的长度。这使得网络管理员可以根据需要划分和分配IP地址，而不再受到固定类别的限制。

举例来说，考虑一个CIDR表示法的IPv4地址块：192.168.1.0/24。在这里，192.168.1.0是网络的基本地址，而/24表示前缀长度为24位。这意味着前24位用于网络标识，剩余的8位用于主机标识。通过这个CIDR表示法，我们可以轻松理解这个地址块包含了从192.168.1.0到192.168.1.255的所有主机。

CIDR还支持更灵活的前缀长度，例如，10.0.0.0/8表示一个具有8位前缀的地址块，包含了从10.0.0.0到10.255.255.255的所有地址。相比之下，10.0.0.0/16表示一个具有16位前缀的子网，包含了从10.0.0.0到10.0.255.255的所有地址。

CIDR的灵活性在路由表选择方面也非常明显。传统的路由表需要包含多个条目来表示不同的网络类别，而CIDR允许更紧凑的路由表，减少了路由表的大小，提高了路由的效率。这对于全球互联的大规模互联网至关重要，因为它降低了路由表的维护成本，并提高了网络的性能。

CIDR的实施也促使了VLSM（Variable Length Subnet Masking）的广泛应用，使网络管理员能够在同一网络内使用不同的子网掩码，进一步提高了IP地址的利用率。

总的来说，CIDR作为一种地址分配和路由选择的技术，通过引入前缀长度的概念，使得IP地址的分配更加灵活，减少了地址空间的浪费，提高了路由表的效率，是互联网发展中的一项重要创新。

CIDR，或者完全称为 Classless Inter-Domain Routing，是我们在网络编程领域非常常用的一个概念。它是一种用于 IP 地址分配和路由选择的方法，其特色就在于没有预定义的网络类别，而是在每一个 IP 地址后面加上一个「斜线格式」的网络前缀长度。这样一来，一个 CIDR 符号既包含了一个 IP 地址，也表明了子网掩码的长度，方便我们准确地划定和识别网络范围。值得注意的是，CIDR 提供的子网范围可以非常灵活，而且还节省了大量 IP 地址。

比如我们看到的 192.168.1.0/24，这个就是一个典型的 CIDR 符号。其中 192.168.1.0 是一个 IPv4 地址，/24 则指明了网络前缀长度是 24 位。因此，我们可以说，这个 CIDR 范围覆盖了从 192.168.1.0 到 192.168.1.255 的全部 IP 地址。也就是说，属于 192.168.1.0/24 这个 CIDR 范围的 IP 地址，前面 24 位都是固定的 192.168.1，只有后面 8 位是可变的，所以共有 256 个（2 的 8 次方）可能的 IP 地址。

这就是 CIDR 的基本概念和标准示例。但是你也许还会有疑问，为什么我们需要 CIDR 呢？其实这跟 IP 地址的历史演变有关。早期的互联网使用的是所谓的「分类」 IP 地址。这个「分类」并不是说 IP 地址本身有什么区别，而是根据 IP 地址的前几位，把它们分成 A、B、C、D、E 5 类。这5类 IP 地址，每类符合特定的前缀，分配给特定的网络。但是这种方案在 IP 地址分配上非常不均匀，导致出现一些 IP 地址过剩，一些 IP 地址严重不足的情况。

CIDR 就是为了解决这个问题而出现的。它摈弃了「分类」的概念，取而代之的，是任意长度的子网掩码。我们可以根据实际需要，灵活地划分出不同大小的网络，就像刚才那个 192.168.1.0/24 CIDR，网络前缀长度可以是任何从 0 到 32 的数字。这样，我们不仅仅可以更好地满足网络规划的需求，还可以高效地节省 IP 地址，防止其浪费。

另一方面，CIDR 在路由选择上也有很大的优势。由于 CIDR 允许我们自由地划分网络范围，那么更大的网络可以用一个 CIDR 表达，减少路由表项的数量。比如在连续的 IP 地址段中，以前可能需要多个 B 类地址表示的网络，现在使用 CIDR 可以简化为一个表达式，大大降低了路由器的路由表容量，提升了路由效率。

思考到这里，你也许已经看到了 CIDR 的威力了。它在 IP 地址分配和路由选择上的优越性，让我们的网络变得更加灵活、高效。而且，无论是 IPv4 还是 IPv6，CIDR 都可以胜任。我们在实践中，经常会涉及到 CIDR。无论是在写网络程序，还是在配置路由器、防火墙，甚至在设计大型的互联网架构，CIDR 都是我们的重要工具。