Diese vier Begriffe beziehen sich alle auf etwas überlappende Konzepte. Infolgedessen ist einige Verwirrung darüber aufgetaucht, was jeder dieser Begriffe tatsächlich bedeutet und wie sie sich voneinander unterscheiden. Das ist es, was dieser Artikel auseinander nehmen wird.
Diese vier Begriffe können in zwei Sätze von zwei Begriffen unterteilt werden:
- Classful und CIDR – diese haben mit der Größe der Netzwerke zu tun, wie sie von IANA zugewiesen werden.
- FLSM und VLSM – diese beziehen sich darauf, wie Sie Ihren IP-Speicherplatz in Ihren Netzwerken zuweisen.
Classful vs CIDR
IANA oder die Internet Assigned Numbers Authority ist verantwortlich für die Zuweisung des gesamten IP–Adressraums an jede Entität, die eine Präsenz im Internet benötigt (0.0.0.0 – 255.255.255.255).
IANA hat diese Verantwortung an fünf regionale Internetregister (RIRs) delegiert: ARIN, RIPE, LACNIC, AFRINIC, APNIC, die wiederum den verschiedenen Unternehmen in ihren Regionen Adressraum zuweisen.
Es gibt zwei Strategien, die die RIRs verwenden, um IP-Adressraum zuzuweisen: die Legacy-Strategie namens Classful Addressing und die aktuelle Strategie der klassenlosen Adressierung (bekannt als Classless Inter-Domain Routing oder CIDR).
Classful
Classful Adressierung ist, wie das frühe Internet gebildet wurde. IP-Zuweisungen wurden an den Oktettgrenzen vergeben:
Die Idee hinter Classful Address Assignments war, wenn Sie ein Unternehmen wären, das …
- … für 200 IP-Adressen würde ein
/24IP-Adressblock aus dem Klasse-C-Bereich zugewiesen. - … benötigt man 50.000 IP-Adressen, so würde ein
/16IP-Adressblock aus dem Class-B-Bereich zugewiesen. - … benötigt man über 65.000~ IP-Adressen, würde ein
/8IP-Adressblock aus dem Class-A-Bereich zugewiesen.
Dies führte jedoch zu vielen verschwendeten IP-Adressen. Wenn Sie beispielsweise nur 300 IP-Adressen benötigen, würde eine Klasse C nicht ausreichen, sodass Sie eine Klasse B erhalten und fast 60.000 IP-Adressen verschwendet würden.
Sie könnten argumentieren, warum nicht einfach zwei /24 Blöcke aus dem Klasse-C-Bereich zuweisen (Bereitstellung von 512 IP-Adressen)? Guter Punkt, und dies wurde häufig getan. Aber was ist, wenn Sie 25.000 IP-Adressen benötigen? Das würde 98 verschiedene /24 Blöcke aus dem Klasse-C-Bereich erfordern. Stattdessen wurde eine einzige Klasse B zugewiesen – was immer noch bedeutete, dass etwa 40.000 IP-Adressen verschwendet wurden.
Classful Addressing entwickelte sich zu dem, was wir als Classless Inter-Domain Routing oder CIDR kennen.
CIDR
Beim Classless Inter-Domain Routing (CIDR) sind IP-Zuweisungen nicht auf die drei Klassen beschränkt. Der gesamte Unicast-Bereich (jede IP-Adresse mit einem ersten Oktett von 0 – 223) kann in einem Block beliebiger Größe zugewiesen werden. In der Tat wird das gesamte Konzept der IP-Adressklassen vollständig abgeschafft.
Anstatt zu verlangen, dass die IP—Zuweisung von den RIRs entweder ein 255.0.0.0 – oder 255.255.0.0 – oder 255.255.255.0 -Block ist, können sie eine beliebige Größe haben – und der Einfachheit halber wurde die Schrägstrich-Notation übernommen.
- Wenn Sie 300 IP-Adressen benötigen … erhalten Sie eine
/23. - Wenn Sie 500 IP-Adressen benötigen … erhalten Sie auch eine
/23. - Wenn Sie 1000 IP-Adressen benötigen … erhalten Sie eine
/22. - Wenn Sie 25.000 IP-Adressen benötigen … erhalten Sie eine
/17. - Wenn Sie 70.000 IP-Adressen benötigen … erhalten Sie eine
/15. - Wenn Sie 250.000 IP-Adressen benötigen … erhalten Sie eine
/14(anstelle der ~ 16 Millionen IP-Adressen aus dem/8-Block, die in der Klassenwelt zugewiesen worden wären).
Dadurch entsteht ein System, in dem IP-Adressbereiche mit einer viel, viel geringeren Rate an verschwendeten IP-Adressen zugewiesen werden.
Die CIDR-Adresszuweisung wurde bereits im September 1993 in RFC 1518 ratifiziert. Damit ist es seit 26 Jahren der allgegenwärtige Standard (wenn Sie dies 2019 lesen).
Das Konzept der klassenmäßigen Adresszuweisung ist aus historischer Sicht nützlich. Aber in Wirklichkeit, Nirgendwo auf der Welt ist Classful Addressing noch beschäftigt.
Die seltene Ausnahme sind jedoch bestimmte archaische Protokolle oder Geräte, die „klassisch“ arbeiten. Dies bedeutet, dass sie eine Maske basierend auf der IP-Adresse gemäß der Klasse der IP-Adresse annehmen. Wenn beispielsweise ein Protokoll oder Gerät der Klasse C die IP—Adresse 199.22.33.4 erhält, lautet das erste Oktett 199, was bedeutet, dass es sich um eine Klasse-C-Adresse handelt, und die Subnetzmaske wird als 255.255.255.0 angenommen.
FLSM und VLSM
Das bringt uns zu Subnetzmasken mit fester Länge (FLSM) und Subnetzmasken mit variabler Länge (VLSM). FLSM und VLSM beziehen sich darauf, wie der IP-Adressraum innerhalb jeder Organisation zugewiesen wird. Im Vergleich dazu beziehen sich die oben beschriebenen Begriffe (Classful und CIDR) darauf, wie der IP-Adressraum von IANA / RIRs zugewiesen wird.
Wir zeigen, wie FLSM und VLSM mit dieser Topologie funktionieren und wie viele IP-Adressen für jedes Subnetz erforderlich sind:
FLSM
Fixed Length Subnet Mask (FLSM) bezieht sich auf eine Strategie, bei der jedes Ihrer Netzwerke in Ihrer Infrastruktur die gleiche Größe hat.
Unabhängig davon, ob Sie eine Klassenzuweisung oder eine klassenlose Zuweisung von Ihrem RIR erhalten haben, können Sie die IP-Adressen in fester Länge bereitstellen. Zum Beispiel:
Sie werden von Ihrem RIR this /24 zugewiesen: 9.9.9.0 /24 . Da das größte Segment Ihrer Netzwerke 30 IP-Adressen benötigt, ist das kleinste Subnetz, das Sie verwenden können, ein /27, das insgesamt 32 IP-Adressen und 30 verwendbare IP-Adressen enthält.
In der FLSM-Welt muss jedes Subnetz in Ihrer Topologie dieselbe Größe haben. Das heißt, wenn ein Subnetz ein /27 sein muss, müssen alle Subnetze ein /27 sein:
In dieser speziellen Topologie sind insgesamt 91 IP-Adressen erforderlich, aber die gesamte / 24 (256 IP-Adressen) wurde zugewiesen, sodass kein zusätzlicher Erweiterungsspielraum besteht. Dies ist eine sehr ineffiziente Ausnutzung des zugewiesenen IP-Adressraums.
Die Frage bleibt jedoch, ob dies eine so ineffiziente Methode zur Zuweisung von IP-Adressraum war, warum gab es sie jemals? Der Grund: Bits auf dem Draht zu speichern.
Die frühen, frühen Routing-Protokolle (z., RIPv1 und seine Vorgänger) Bits auf der Leitung gespeichert, indem die Subnetzmaske nicht in Anzeigen aufgenommen wurde – die Subnetzmaske für alle beworbenen Netzwerke wurde als dieselbe Maske angenommen, die der empfangenden Schnittstelle zugewiesen ist.
Das bedeutet, dass die ursprüngliche Iteration von RIP nur: 9.9.9.0 , 9.9.9.32 , 9.9.9.64 , etc. Statt: 9.9.9.0 255.255.255.224 , 9.9.9.32 255.255.255.224 , 9.9.9.64 255.255.255.224 , etc.
In den heutigen Netzwerken mit hoher Kapazität ist das Speichern dieser wenigen Bits völlig belanglos, aber es gab eine Zeit in der frühen Geschichte des Aufbaus von Computernetzwerken (1960er, 1970er Jahre), in der das Übertragen von Bits vergleichsweise teuer war.
Der entscheidende Punkt ist: FLSM ist nicht dasselbe wie Klassenzuweisungen. FLSM verwendet einfach eine Größe Subnetzmaske auf allen Router-Schnittstellen, für alle Router in Ihrer Topologie.
Ob der IP-Adressraum, den Sie von IANA / RIRs erhalten haben, eine klassenmäßige oder klassenlose Zuweisung war, ist für FLSM irrelevant.
VLSM
Wie wir im obigen Beispiel sehen können, führt FLSM zu vielen verschwendeten IP-Adressen. Die Entwicklung von FLSM hat uns zu VLSM oder Variable Length Subnet Mask gebracht.
Wenn FLSM eine Subnetzbereitstellungsstrategie ist, bei der alle Subnetzmasken die gleiche Größe haben müssen, ist VLSM eine Subnetzbereitstellungsstrategie, bei der alle Subnetzmasken variable Größen haben können.
Das gleiche IP-Zuweisungsbeispiel oben kann mit VLSM viel effizienter wiederholt werden.
Beachten Sie, dass wir immer noch 91 Host-IP-Adressen benötigten, aber wir konnten dies berücksichtigen, indem wir nur 116 IP-Adressen zuwiesen und weitere 140 IP-Adressen in unserem / 24 belassen, um diese Topologie zu erweitern und zu skalieren.
Zugegeben, VLSM ist nicht perfekt – es verhindert nicht die Verschwendung von IP-Adressen, aber es ist eine signifikante Verbesserung gegenüber FLSM. VLSM ist auch der Defacto-Standard dafür, wie jedes Netzwerk heute gestaltet ist.
Zusammenfassung
Zusammenfassen:
- Classful Adressierung ist IANA / RIRs Zuweisen von IP-Raum von Klasse A, B oder C Blöcke (Legacy).
- Classless oder CIDR ist IANA / RIRs Zuweisen von IP-Raum in jeder Größe Block, je nach Bedarf (moderner Standard).
- FLSM schreibt vor, dass jedes IP-Subnetz in Ihrer Bereitstellung dieselbe Größe hat (Legacy).
- Mit VLSM kann jedes IP-Subnetz in Ihrer Bereitstellung eine beliebige Größe haben (moderner Standard).
Hoffentlich verstehen Sie jetzt die einzelnen Definitionen für jeden dieser Begriffe.