【网络技术】什么是CIDR

1 基础介绍

CIDR（Classless Inter-Domain Routing，无类域间路由选择）是一种IP地址分配和路由选择技术，它相对于传统的IP地址分类方式更加灵活和高效。

在CIDR中，IP地址被划分为网络前缀和主机标识符两部分：

• 网络前缀：用于标识网络地址
• 主机标识符：用于标识主机地址

CIDR使用斜线符号（/）来表示网络前缀的长度，

例如，192.168.1.0/24表示网络前缀为192.168.1，子网掩码为255.255.255.0，可以分配256个主机地址。

CIDR的优点在于它可以更好地支持可变长度子网掩码（VLSM）和路由聚合等功能，从而提高了网络资源的利用率和路由选择的效率。

传统的IP地址分类方式将所有IP地址分为A、B、C、D、E五类，每一类地址只能分配固定数量的主机地址，导致了地址浪费和不足的问题。

而CIDR则可以根据实际需求进行IP地址分配，避免了地址浪费和不足的问题。

CIDR还可以更好地支持路由聚合，使网络路由表更加简洁和高效。

路由聚合是指将多个网络地址聚合为一个更大的网络地址，从而减少路由表的条目数和路由选择的复杂度。

CIDR可以通过将多个相邻的网络地址聚合为一个更大的网络地址，从而实现路由聚合的功能。

总之，CIDR是一种更加灵活和高效的IP地址分配和路由选择技术，它能够更好地满足不同网络环境的需求，提高网络资源的利用率和路由选择的效率。

下面我们来看下它的优缺点以及使用场景吧

2 CIDR优缺点

CIDR的优点

CIDR（Classless Inter-Domain Routing）它的优点包括：

1. 提高了IP地址的利用率：CIDR将原来的网络地址分配方式按照子网掩码的长度进行划分，这样可以根据实际需要分配更精细的IP地址，从而提高IP地址的利用率。
2. 节省了路由表的存储空间：CIDR采用聚合路由的思想，将相邻的地址段聚合成一个路由，这样可以减少路由表的存储空间，降低路由器的负担，提高路由效率。
   
3. 灵活性强：CIDR可以根据实际需要划分子网，使得网络规划更加灵活。
   
4. 易于管理：CIDR可以减少网络中的广播，降低网络的拥塞，使得网络管理更加简单。

CIDR的缺点

CIDR的缺点：

1. 需要更高的技术水平：CIDR需要更高的技术水平来进行设计和管理，需要了解如何划分子网、如何设置子网掩码等知识。
   
2. 可能会增加网络延迟：CIDR需要对路由器进行更加精细的控制，可能会增加网络延迟。
   
3. 与旧协议不兼容：CIDR需要支持CIDR的协议才能进行使用，与旧协议不兼容。
   

3 CIDR使用场景

CIDR主要应用于IP地址的分配和路由选择，以下是CIDR使用场景的几个例子：

1. 大型企业网络：对于大型企业网络，CIDR可以将IP地址按照子网掩码的长度进行划分，使得网络规划更加灵活，同时也可以减少网络中的广播，降低网络的拥塞，从而使得网络管理更加简单。
   
2. 互联网服务提供商（ISP）：对于ISP来说，CIDR可以减少路由表的存储空间，降低路由器的负担，提高路由效率，同时也可以减少网络中的广播，降低网络的拥塞，从而提高网络的可靠性和性能。
   
3. 多租户云环境：对于多租户云环境来说，CIDR可以将IP地址按照租户进行划分，从而实现不同租户之间的网络隔离，保证网络的安全性和隐私性。
   
4. IPv6网络：对于IPv6网络来说，CIDR是默认的地址分配方式，可以将IPv6地址按照子网掩码的长度进行划分，从而提高IPv6地址的利用率，减少IPv6地址的浪费。
   

总之，CIDR是一种灵活、高效的网络地址分配和路由选择技术，适用于各种规模的网络环境。

4 CIDR使用示例

Python 示例

CIDR是一种地址分配和路由选择技术，其使用是通过对IP地址和子网掩码进行计算来实现的。

以下是一个使用Python实现CIDR计算的示例代码，可以用于计算IP地址在CIDR地址段中的子网掩码、网络地址和广播地址等信息：

import ipaddress
cidr = '192.168.1.0/24'
# 解析CIDR地址
network = ipaddress.ip_network(cidr)
# 输出网络地址和广播地址
print('Network Address:', network.network_address)
print('Broadcast Address:', network.broadcast_address)
# 输出子网掩码
print('Netmask:', network.netmask)
# 输出主机数
print('Hosts:', network.num_addresses - 2)

上述代码中，

定义了一个CIDR地址段，

然后使用Python标准库中的ipaddress模块来解析CIDR地址，并获取其中的网络地址、广播地址、子网掩码和主机数等信息。

最后，将这些信息输出到控制台中，以便进行进一步的处理和分析。

需要注意的是，由于CIDR地址段的长度可能不同，因此在实际使用中需要根据具体的CIDR地址段来进行计算。

同时，由于IP地址是二进制数据，因此在进行计算时需要进行二进制和十进制之间的转换。

运行结果：

Linux示例

在 Linux 中，可以使用 ip 命令来对 CIDR 地址段进行计算和管理。以下是几个常用的示例：

显示 CIDR 地址段信息

$ ip address show dev eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
   inet 192.168.1.100/24 brd 192.168.1.255 scope global eth0
      valid_lft forever preferred_lft forever

上述命令可以显示名为 eth0 的网络接口的 CIDR 地址段信息，包括 IP 地址、子网掩码、广播地址等。

添加 CIDR 地址段

该命令可以将 192.168.2.1/24 添加到名为 eth0 的网络接口上。

$ sudo ip address add 192.168.2.1/24 dev eth0

删除 CIDR 地址段

下面命令可以将 192.168.2.1/24 从名为 eth0 的网络接口上删除。

$ sudo ip address del 192.168.2.1/24 dev eth0

显示路由表信息

下面命令可以显示当前系统的路由表信息，包括默认路由、网络地址和网络接口等信息。

$ ip route show
default via 192.168.1.1 dev eth0 proto dhcp metric 100 
192.168.1.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.1.100 metric 100 

需要注意的是，在进行 CIDR 地址段计算和管理时，需要具备一定的网络知识和技能，以确保网络的安全性和稳定性。