Бесклассовая маршрутизация

Бесклассовая адресация (англ. Classless InterDomain Routing, англ. CIDR) — метод IP-адресов, не используя жёсткие рамки классовой адресации. Использование этого метода позволяет экономно использовать ограниченный ресурс IP-адресов, поскольку возможно применение различных масок подсетей к различным подсетям.

Диапазоны адресов

IP-адрес является массивом битов. Принцип IP-адресации — выделение множества (диапазона, блока, подсети) IP-адресов, в котором некоторые битовые разряды имеют фиксированные значения, а остальные разряды пробегают все возможные значения. Блок адресов задаётся указанием начального адреса и маски подсети. Бесклассовая адресация основывается на переменной длине маски подсети (англ. Variable Length Subnet Mask — VLSM), в то время, как в классовой (традиционной) адресации длина маски строго фиксирована 0,1, 2 или 3 установленными октетами.

Вот пример записи IP-адреса с применением бесклассовой адресации: 192.0.2.32/27. Число 27 означает количество единиц в маске: 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224. В таком случае множество всех адресов обозначается как /0, а конкретный адрес IPv4 — как /32.

Для упрощения таблиц маршрутизации можно объединять блоки адресов, указывая один большой блок вместо ряда мелких. Например, 4 смежные сети класса C (4 × 255 адресов, маска 255.255.255.0 или /24) могут быть объединены в одну сеть /22. И напротив, сети можно разбивать на более мелкие подсети, и так далее.

В Интернете используются только маски вида «n единиц, дальше все нули». Для таких (и только для таких) масок получающиеся множества IP-адресов будут смежными.

Математическое обоснование

С точки зрения бесклассовой двоичной адресации пространство IP-адресов рассматривается как ультраметрическое. Разные блоки адресов являются в нём шарами разного радиуса и сами формируют направленное двоичное дерево. То есть, от каждого блока (/n, $0\le n < 32$ для IPv4) можно «перейти» на один из двух блоков меньшего размера (/n+1), из которых он состоит.

Возможные маски

адресов	битов	префикс	класс	маска
1	0	/32		255.255.255.255
2	1	/31		255.255.255.254
4	2	/30		255.255.255.252
8	3	/29		255.255.255.248
16	4	/28		255.255.255.240
32	5	/27		255.255.255.224
64	6	/26		255.255.255.192
128	7	/25		255.255.255.128
256	8	/24	1C	255.255.255.0
512	9	/23	2C	255.255.254.0
1K	10	/22	4C	255.255.252.0
2K	11	/21	8C	255.255.248.0
4K	12	/20	16C	255.255.240.0
8K	13	/19	32C	255.255.224.0
16K	14	/18	64C	255.255.192.0
32K	15	/17	128C	255.255.128.0
64K	16	/16	1B	255.255.0.0
128K	17	/15	2B	255.254.0.0
256K	18	/14	4B	255.252.0.0
512K	19	/13	8B	255.248.0.0
1M	20	/12	16B	255.240.0.0
2M	21	/11	32B	255.224.0.0
4M	22	/10	64B	255.192.0.0
8M	23	/9	128B	255.128.0.0
16M	24	/8	1A	255.0.0.0
32M	25	/7	2A	254.0.0.0
64M	26	/6	4A	252.0.0.0
128M	27	/5	8A	248.0.0.0
256M	28	/4	16A	240.0.0.0
512M	29	/3	32A	224.0.0.0
1024M	30	/2	64A	192.0.0.0
2048M	31	/1	128A	128.0.0.0
4096M	32	/0	256A	0.0.0.0

K=2¹⁰=1024 — см. двоичные приставки

M=2²⁰=1 048 576

Ссылки

• Приведение диапазонов IP-адресов к CIDR-адресации.

Источники

• Брайан Хилл Полный справочник по Cisco = Cisco: The Complete Reference. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1088. — ISBN 0-07-219280-1