Classful vs CIDR vs FLSM vs VLSM

これらの四つの用語はすべて、やや重複する概念を指しています。 その結果、これらの用語のそれぞれが実際に何を意味するのか、それらが互いにどのように異なるのかについて、いくつかの混乱が浮上しています。 それはこの記事が離れて選ぶことを行っているものである。

これらの四つの項は、二つの項の二つのセットに分けることができます:

  • ClassfulとCIDR-これらは、IANAから割り当てられているネットワークのサイズと関係があります。
  • FLSMおよびVLSM—これらは、ネットワーク内のIPスペースの割り当て方法に関係しています。

Classful vs CIDR

classful cidr flsm vlsm-IANAおよびRIRsIana、またはInternet Assigned Numbers Authorityは、インターネット上に存在する必要があるエンティティ(0.0.0.0–255.255.255.255)にIPアドレス空間全体を割

IANAはこの責任を五つの地域インターネットレジストリ(RIRs)に委任しました: ARIN、RIPE、LACNIC、AFRINIC、APNICは、その地域のさまざまな企業にアドレス空間を割り当てます。

RirがIPアドレス空間を割り当てるために使用する戦略は、Classful addressingと呼ばれる従来の戦略と、classless addressingの現在の戦略(Classless Inter-Domain Routing、またはCIDRとして知られています)です。

Classful

Classfulアドレッシングは、初期のインターネットがどのように形成されたかです。 Ip割り当てはオクテット境界で与えられました:

クラスフルcidr flsm vlsm-クラスフルIPアドレステーブル

クラスフルのアドレス割り当ての背後にあるアイデアは、あなたがその会社だった場合、でした…

  • … 200個のIPアドレスが必要な場合は、クラスC範囲の/24IPアドレスブロックが割り当てられます。
  • …50,000個のIPアドレスが必要な場合、クラスB範囲の/16IPアドレスブロックが割り当てられます。
  • …65,000以上のIPアドレスが必要な場合、クラスA範囲の/8IPアドレスブロックが割り当てられます。

しかし、これは多くの無駄なIPアドレスにつながりました。 たとえば、300個のIPアドレスしか必要としない場合、クラスCでは十分ではないため、クラスBになり、約60,000個のIPアドレスが無駄になります。

クラスCの範囲から2つの/24ブロック(512個のIPアドレスを提供)を単に割り当てないのはなぜですか? 良い点は、これは頻繁に行われました。 しかし、25,000のIPアドレスが必要な場合はどうなりますか? これには、クラスCの範囲から98個の異なる/24ブロックが必要です。 代わりに、単一のクラスBが割り当てられました—それはまだ約40,000のIPアドレスが無駄になったことを意味しました。

クラスフルアドレッシングは、クラスレスドメイン間ルーティング、またはCIDRとして知られているものに進化しました。

CIDR

クラスレスドメイン間ルーティング(CIDR)では、IP割り当ては三つのクラスに限定されません。 ユニキャスト範囲全体(最初のオクテットが0223の任意のIPアドレス)は、任意のサイズのブロックに割り当てることができます。 実際には、IPアドレスクラスの概念全体は完全に廃止されています。

RirからのIP割り当てを 255.0.0.0 または 255.255.0.0 または 255.255.255.0 ブロックのいずれかである必要はなく、任意のサイズにすることができます。

  • 300個のIPアドレスが必要な場合は、/23を取得します。
  • 500個のIPアドレスが必要な場合は、/23も取得します。
  • 1000個のIPアドレスが必要な場合は、/22を取得します。
  • 25,000のIPアドレスが必要な場合は、/17を取得します。
  • 70,000のIPアドレスが必要な場合は、/15を取得します。
  • 250,000のIPアドレスが必要な場合は、/14を取得します(クラスフルの世界で割り当てられていた/8ブロックからの〜1600万のIPアドレスの代わりに)。

これにより、IPアドレス範囲が割り当てられ、無駄なIPアドレスの割合がはるかに小さくなるシステムが作成されます。

CIDRアドレス割り当ては、1993年9月にRFC1518で批准されました。 これを過去26年間のユビキタス標準にしています(2019年にこれを読んでいる場合)。

クラスフルアドレス割り当ての概念は、歴史的な観点から知るのに便利です。 しかし、現実には、世界のどこにもまだ採用されているClassfulアドレス指定されていません。

まれな例外は、しかし、”classfully”動作する特定の古風なプロトコルまたはデバイスです。 これは、IPアドレスのクラスに応じて、IPアドレスに基づいてマスクを想定することを意味します。 たとえば、クラスフルプロトコルまたはデバイスにIPアドレス199.22.33.4が指定されている場合、最初のオクテットは199であり、これはクラスCアドレスであり、サブ

FLSMとVLSM

これにより、固定長サブネットマスク(FLSM)と可変長サブネットマスク(VLSM)が実現されます。 FLSMおよびVLSMは、各組織内でIPアドレス空間がどのように割り当てられるかを示します。 比較すると、上記で説明した用語(ClassfulおよびCIDR)は、IANA/RIRsからIPアドレス空間がどのように割り当てられるかを指します。

このトポロジを使用してFLSMとVLSMがどのように機能するか、および各サブネットに必要なIPアドレスの数を示します:

クラスフルcidr flsm vlsm-ネットワークトポロジ

FLSM

固定長サブネットマスク(FLSM)とは、インフラストラクチャ内のすべてのネットワークが同じサイズである戦略を指します。

RIRからクラスフル割り当てまたはクラスレス割り当てを受け取ったかどうかにかかわらず、IPアドレスを固定長の方法で展開できます。 たとえば、

あなたはRIR this/24: 9.9.9.0 /24 によって割り当てられています。 ネットワークの最大セグメントには30個のIPアドレスが必要なため、利用できる最小サイズのサブネットは/27で、合計32個のIPアドレスと30個の使用可能なIPアドレスが含まれています。

FLSMの世界では、トポロジ内のすべてのサブネットは同じサイズでなければなりません。 つまり、1つのサブネットが/27である必要がある場合、すべてのサブネットが/27である必要があります:

classful cidr flsm vlsm-FLSM割り当てを使用したネットワークトポロジ

この特定のトポロジでは、合計91個のIPアドレスが必要ですが、/24(256個のIPアドレス)全体が割り当てられており、拡張の余地はありません。 これは、割り当てられたIPアドレス空間の非常に非効率的な利用です。

疑問は残っているが、これがIPアドレス空間を割り当てる非効率な方法であったのであれば、なぜそれが存在したのだろうか? 理由:ワイヤーでビットを救うため。

初期のルーティングプロトコル(i.g.、Ripv1およびその前身)は、広告にサブネットマスクを含まないことによって、ワイヤ上のビットを保存しました—すべての広告されたネットワークのサブネットマスクは、受信インターフェイスに割り当てられた同じマスクであると想定されていました。

つまり、RIPの元の反復は送信するだけでよいことを意味します: 9.9.9.0 , 9.9.9.32 , 9.9.9.64 , など。 の代わりに: 9.9.9.0 255.255.255.224 , 9.9.9.32 255.255.255.224 , 9.9.9.64 255.255.255.224 , など。

Ripv1の動作は、私がRedditで作ったこの投稿で見ることができます:RIPが広告するもの–決定的な証拠。

今日の大容量ネットワークでは、これらのいくつかのビットを節約することは完全に重要ではありませんが、コンピュータネットワークを構築する初期の歴史(1960年代、1970年代)には、送信ビットが比較的高価であった時代がありました。

キーポイントは:FLSMはClassful割り当てと同じものではありません。 FLSMは、トポロジ内のすべてのルータに対して、すべてのルータのインターフェイスでワンサイズのサブネットマスクを使用しています。

IANA/RIRsから受け取ったIPアドレス空間がクラスフルまたはクラスレスの割り当てであったかどうかは、FLSMとは無関係です。

VLSM

上記の例でわかるように、FLSMは多くの無駄なIPアドレスにつながります。 FLSMからの進化は、VLSM、または可変長サブネットマスクに私たちをもたらしたものです。

クラスフルcidr flsm vlsm-VLSM割り当てを持つネットワークトポロジ

FLSMがすべてのサブネットマスクを同じサイズにする必要があるサブネット展開戦略である場合、VLSMはすべてのサブネットマスクを可変サイズにす

上記の同じIP割り当ての例は、VLSMを使用してはるかに効率的にやり直すことができます。

なお、91個のホストIPアドレスが必要でしたが、116個のIPアドレスを割り当てるだけで対応でき、このトポロジを拡張および拡張するために/24に140個のIPア

確かに、VLSMは完璧ではありません—それはIPアドレスのすべての無駄を防ぐわけではありませんが、それはFLSMよりも大幅に改善されています。 VLSMはまた、すべてのネットワークが今日どのように設計されているかのデファクトスタンダードです。

まとめ

まとめ:

  • クラスフル-アドレッシングは、クラスA、B、またはCブロック(レガシー)からIPスペースを割り当てるIANA/RIRsです。
  • ClasslessまたはCIDRは、必要に応じて任意のサイズのブロックにIPスペースを割り当てるIANA/RIRsです(現代の標準)。
  • FLSMでは、展開内のすべてのIPサブネットが同じサイズ(レガシー)であることが義務付けられています。
  • VLSMは、展開内の任意のIPサブネットを任意のサイズにすることができます(現代の標準)。

うまくいけば、これらの用語のそれぞれの個々の定義を理解しています。

このブログ記事は、私が数年前にCCNA Sub-Redditで行った非公式の執筆の公式化されたバージョンです。

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