Sonntag, 27. Mai 2012

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Classless Inter-Domain Routing

Zu 10.10.1.32/27 gehört 10.10.1.44, aber nicht 10.10.1.90

Classless Inter-Domain Routing (CIDR) beschreibt ein Verfahren zur effizienteren Nutzung des bestehenden 32-Bit-IP-Adress-Raumes für IPv4. Es wurde 1993 eingeführt (RFC 1518, RFC 1519, RFC 4632), um die Größe von Routingtabellen zu reduzieren und um die verfügbaren Adressbereiche besser auszunutzen.

Mit CIDR entfällt die feste Zuordnung einer IPv4-Adresse zu einer Netzklasse, aus welcher die Präfixlänge hervorging. Durch die zusätzliche Angabe einer Netzmaske wird jetzt die IP-Adresse in den Netzwerk- und Hostteil aufgeteilt.

Bei CIDR führte man als neue Notation so genannte Suffixe ein. Das Suffix gibt die Anzahl der 1-Bits in der Netzmaske an. Diese Schreibform, z. B. 172.17.0.0/17, ist viel kürzer und im Umgang einfacher als die Dotted decimal notation wie 172.17.0.0/255.255.128.0 und ebenfalls eindeutig.

Bei IPv6 ist die Notation gleich wie beim CIDR in IPv4 und besteht aus IPv6-Adresse und Präfixlänge (z. B. 2001:0DB8:0:CD30::1/60).

Beispiele

  • Die Notation 192.168.2.7/24 entspricht der Adresse 192.168.2.7 mit der Netzmaske 255.255.255.0: In binärer Schreibweise ist die Netzmaske 11111111.11111111.11111111.00000000 – es gibt also 3 · 8 = 24 gesetzte Bits, genau wie im Suffix angegeben.
  • 10.43.8.67/28 entspricht der Adresse 10.43.8.67 mit der Netzmaske 255.255.255.240: In binärer Schreibweise ist die Netzmaske 11111111.11111111.11111111.11110000 – es gibt also 3 · 8 + 4 = 28 gesetzte Bits, wieder genau wie im Suffix angegeben. Das IPv4-Netz, in dem der Host 10.43.8.67 liegt, geht somit von 10.43.8.64 bis 10.43.8.79 und wird kurz als 10.43.8.64/28 notiert, wobei nur 10.43.8.65 bis 10.43.8.78 für Hosts genutzt werden können. Die Broadcast-Adresse ist 10.43.8.79, die Netz-Adresse 10.43.8.64 und das Subnetz kann 14 Hosts adressieren.

Berechnung

IPv4-Adresse = 10.43.8.67/28 (28 bis 32 Bit = 4 (Netzmaske: 11111111.11111111.11111111.11110000 (mit 4 Stellen im Dualsystem lassen sich 16 unterschiedliche Werte darstellen, nämlich 0–15)) → 16 Adressen − (Broadcast- und Netzadresse) = 14 IPv4-Adressen zu vergeben.)

Netzmaske = 255.255.255.240

Beschreibung Berechnung (Dualsystem) Duale Darstellung der Adressen Dezimale Darstellung
IPv4-Adresse Vorgegeben/ Ausgangsdefinition 00001010.00101011.00001000.01000011 10.43.8.67
Netzmaske Vorgegeben/ Ausgangsdefinition 11111111.11111111.11111111.11110000 255.255.255.240
Directed Broadcast-Adresse ODER-Verknüpfung von IPv4-Adresse und negierter Netzmaske 00001010.00101011.00001000.01001111 10.43.8.79
Netzadresse (Netz-ID) UND-Verknüpfung von IPv4-Adresse und Netzmaske 00001010.00101011.00001000.01000000 10.43.8.64
Position im Netz (Host-ID) UND-Verknüpfung von IPv4-Adresse und negierter Netzmaske 00000000.00000000.00000000.00000011 3
Adressbereich 10.43.8.64 bis 10.43.8.79
IPv4-Adressen für Endgeräte 10.43.8.65 bis 10.43.8.78
da die erste und letzte Adresse in einem Adressbereich jeweils die Netz- und Broadcast-Adresse ist und somit an kein Endgerät vergeben werden kann.

Sonstiges

CIDR bietet außerdem route aggregation. Dabei können verschiedene Netze unter einer einzigen Adresse angesprochen werden.

Die Routing-Protokolle BGP, RIP v2 (RIP II) (nicht RIP/RIP I) und OSPF und das Cisco-proprietäre EIGRP haben CIDR implementiert.

Die CIDR-Notation hat sich inzwischen auf breiter Basis für die Referenzierung von IP-Netzen auch in Applikationssoftware (z. B. in IRC-Daemons) durchgesetzt. Somit ist es möglich, eine Zugriffsliste, die alle IPv4-Adressen von 172.25.0.0 bis 172.25.255.255 betreffen soll, kurz als 172.25.0.0/16 zu schreiben. Gelegentlich werden dabei niederwertige Oktette, die Null sind, weggelassen, so dass für 172.25.0.0/16 auch 172.25/16 notiert wird – allerdings ist dies nicht im RFC 4632 verankert und darum nicht empfehlenswert.

Eine Übersicht

Notation Adressen Nutzbare Host-Adressen Subnetzmaske dezimal Subnetzmaske binär Kommentar
/0 4.294.967.296 256x size of class A 0.0.0.0 00000000.00000000.00000000.00000000 Das Internet
/1 2.147.483.648 128xA 128.0.0.0 10000000.00000000.00000000.00000000
/2 1.073.741.824 64xA 192.0.0.0 11000000.00000000.00000000.00000000
/3 536.870.912 32xA 224.0.0.0 11100000.00000000.00000000.00000000
/4 268.435.456 16xA 240.0.0.0 11110000.00000000.00000000.00000000
/5 134.217.728 8xA 248.0.0.0 11111000.00000000.00000000.00000000
/6 67.108.864 4xA 252.0.0.0 11111100.00000000.00000000.00000000
/7 33.554.432 2xA 254.0.0.0 11111110.00000000.00000000.00000000
/8 16.777.216 16.777.214 255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000 „Class A“-Größe
/9 8.388.608 8.388.606 255.128.0.0 11111111.10000000.00000000.00000000
/10 4.194.304 4.194.302 255.192.0.0 11111111.11000000.00000000.00000000
/11 2.097.152 2.097.150 255.224.0.0 11111111.11100000.00000000.00000000
/12 1.048.576 1.048.574 255.240.0.0 11111111.11110000.00000000.00000000
/13 524.288 524.286 255.248.0.0 11111111.11111000.00000000.00000000
/14 262.144 262.142 255.252.0.0 11111111.11111100.00000000.00000000
/15 131.072 131.070 255.254.0.0 11111111.11111110.00000000.00000000
/16 65.536 65.534 255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000 „Class B“-Größe
/17 32.768 32.766 255.255.128.0 11111111.11111111.10000000.00000000
/18 16.384 16.382 255.255.192.0 11111111.11111111.11000000.00000000
/19 8.192 8.190 255.255.224.0 11111111.11111111.11100000.00000000
/20 4.096 4.094 255.255.240.0 11111111.11111111.11110000.00000000
/21 2.048 2.046 255.255.248.0 11111111.11111111.11111000.00000000
/22 1.024 1.022 255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000
/23 512 510 255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000
/24 256 254 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000 „Class C“-Größe
/25 128 126 255.255.255.128 11111111.11111111.11111111.10000000
/26 64 62 255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.11000000
/27 32 30 255.255.255.224 11111111.11111111.11111111.11100000
/28 16 14 255.255.255.240 11111111.11111111.11111111.11110000
/29 8 6 255.255.255.248 11111111.11111111.11111111.11111000
/30 4 2 255.255.255.252 11111111.11111111.11111111.11111100
/31 2 0 255.255.255.254 11111111.11111111.11111111.11111110
/32 1 1 255.255.255.255 11111111.11111111.11111111.11111111 einzelner Host

Die Tabelle zeigt die Anzahl Adressen pro Subnetz sowie die für Hosts nutzbaren Adressen, d. h. abzüglich der Adressen eines Bereichs für den Netzdeskriptor (alle Bits im Hostteil auf Null) und die Broadcast-Adresse (alle Bits im Hostteil auf Eins). /31-Netze enthalten keine nutzbaren Host-Adressen, während /32 kein Subnetz, sondern immer einen einzelnen Host adressiert. Wobei es hierbei auch Ausnahmen gibt, so wurde im RFC 3021 vorgeschlagen, dass /31-Netze genutzt werden, um Point-To-Point-Verbindungen zu etablieren. Dies wurde unter anderem von der Firma Cisco implementiert.

Seit der Einführung von CIDR ist classful routing zwar praktisch abgeschafft, beispielsweise ein /24-Netz als „Class C“ zu bezeichnen ist jedoch, zumindest umgangssprachlich, erhalten geblieben – obwohl diese Bezeichnung zumeist sogar falsch ist, da mittlerweile ehemalige Class A- oder Class B-Netze als kleinere Allokationen/Assignments zugeteilt werden und man somit ggf. von einem „Class C“-großen Netz spricht, was nach klassischer Notation ein Subnetz eines Class-A- oder B-Netzes wäre.

Siehe auch

Weblinks

  • RFC 950 – Internet Standard Subnetting Procedure, 1985
  • RFC 1338 – Supernetting: an Address Assignment and Aggregation Strategy, 1992
  • RFC 1518 – An Architecture for IP Address Allocation with CIDR, 1993 (Status HISTORISCH)
  • RFC 1519 – Classless Inter-Domain Routing (CIDR): an Address Assignment and Aggregation Strategy, 1993
  • RFC 3021 – Using 31-Bit Prefixes on IPv4 Point-to-Point Links

(Status HISTORISCH)

  • RFC 4632 – Classless Inter-domain Routing (CIDR): The Internet Address Assignment and Aggregation Plan
  • RFC 4291 – IP Version 6 Addressing Architecture enthält im Kapitel 2.3 die Schreibweise bei IPv6
  • netplanet: IP-Subnetting
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Diese Seite wurde zuletzt am 11. Mai 2012 um 19:43 Uhr geändert.

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