Почему интернет-провайдеры и предприятия используют CIDR для эффективной маршрутизации

Одно направление может вести ко всей группе назначений. Более подробные маршруты внутри этой группы по-прежнему важны.

Водителю доставки не нужны указания к каждой комнате здания, чтобы добраться до входа. Сети используют такое же упрощение: один маршрут может указывать на группу назначений, а маршрутизаторы ближе к ним обрабатывают детали. CIDR делает такую группировку возможной без старых фиксированных классов адресов.

Сначала прочитайте число после косой черты

CIDR означает бесклассовую междоменную маршрутизацию. В записи 192.168.0.0/24 часть /24 означает, что первые 24 из 32 бит IPv4-адреса образуют общий префикс. Остаётся восемь бит, поэтому блок содержит 256 адресов. Блок /25 содержит 128 адресов, а блок /22 — 1 024. Чем больше число после косой черты, тем меньше блок.

Это общее количество адресов, а не обещание, что столько устройств можно подключить. Обычная подсеть IPv4 LAN резервирует сетевой и широковещательный адреса, а шлюзам также нужны адреса. Например, обычный /25 имеет 126 адресов узлов до учёта шлюза и другой инфраструктуры. В нашем руководстве по структуре IPv4-адресов объясняется арифметика.

Четыре маршрута превращаются в одну полезную сводку

Рассмотрим четыре частные подсети внутри корпоративной сети:

• 192.168.0.0/24
• 192.168.1.0/24
• 192.168.2.0/24
• 192.168.3.0/24

Вместе они точно заполняют 192.168.0.0/22 — от 192.168.0.0 до 192.168.3.255. Вышестоящий маршрутизатор может использовать один суммарный маршрут к сети, обслуживающей все четыре подсети, вместо четырёх отдельных записей. Маршрутизаторам внутри этой сети всё равно нужны подробные маршруты. Это внутренний пример: частные диапазоны нельзя объявлять в публичном Интернете.

Граница имеет значение. Объединение только последних трёх подсетей в этот /22 также охватило бы 192.168.0.0/24. Агрегация — не просто выбор достаточно большой коробки. Проверьте каждый адрес, который включает сводка, маршруты за ней и наличие права объявлять этот блок.

Что получают провайдеры и предприятия

Провайдер может уменьшить объём маршрутной информации, которую должны хранить другие сети, агрегируя совместимые маршруты клиентов. BGP — протокол, с помощью которого сети обмениваются информацией о доступности, — поддерживает такие префиксы. Выгода состоит в управляемом состоянии маршрутизации и меньшем числе отдельных объявлений; это не гарантирует, что каждый пакет или веб-страница станут загружаться быстрее.

Для предприятия длины префиксов позволяют планировать подсети под фактические потребности и резерв роста, вместо выбора только исторических размеров классов A, B или C. Планирование адресов и суммирование маршрутов связаны, но разбиение блока на подсети не создаёт автоматически полезную сводку во всей сети.

Сводный маршрут всё равно должен вести в правильное место

В таблице пересылки более конкретный совпадающий маршрут имеет приоритет над более широким. Если присутствуют и /22, и соответствующий /24, трафик направляется по /24. Поэтому клиент, подключённый к нескольким провайдерам, или намеренная инженерия трафика могут требовать отдельных, более конкретных объявлений.

Маршрутизатор, создающий сводный маршрут, также нуждается в маршруте отбрасывания для назначений, охваченных сводкой, но не имеющих более конкретного пути. Иначе подсеть, для которой нет маршрута, может отправить пакеты обратно к вышестоящему маршрутизатору и создать петлю. Эти правила агрегации описаны в RFC 4632.

Эффективность: координацию не следует путать с контролем

CIDR позволяет сетям описывать направления движения трафика с меньшим количеством повторяющейся информации. Он не решает вопросы собственности, прав передачи или того, кто должен контролировать числовые ресурсы. Ясность технического механизма помогает лучше рассматривать эти более широкие вопросы. Начните с материала о публичной и частной области адресов, затем прочитайте Записку 29 Лу Хэна о самостоятельности операторов и активах IPv4.