Classful vs CIDR vs FLSM vs VLSM

estes quatro termos todos se referem a conceitos algo sobrepostos. Como resultado, alguma confusão surgiu sobre o que cada um destes termos realmente significam, e como eles diferem um do outro. É isso que este artigo vai separar.

Estes quatro termos pode ser dividido em dois conjuntos de dois termos:

  • Classful e CIDR — estes têm a ver com o tamanho das redes como eles são atribuídos a partir da IANA.
  • FLSM e VLSM – estes têm a ver com a forma como alocar o seu espaço IP dentro das suas redes.

Classful vs CIDR

classful cidr flsm vlsm - IANA e os RIRsIANA, ou a Internet Assigned Numbers Authority, é responsável por alocar todo o espaço de endereço IP a qualquer entidade que precisa de uma presença na Internet (0.0.0.0 – 255.255.255.255).

a IANA delegou esta responsabilidade em cinco registos regionais da Internet (RRI): ARIN, RIPE, LACNIC, AFRÍNICO, APNIC, que por sua vez alocar espaço de endereço para as várias corporações em suas regiões.

existem duas estratégias que os RIRs usam para alocar o espaço de endereços IP: a estratégia legada chamada endereçamento Classful, e a estratégia atual de endereçamento sem classes (conhecido como roteamento entre domínios sem classes, ou CIDR).

classful

Classful addressing is how the early Internet was formed. As atribuições IP foram dadas nos limites do octeto:

classful cidr flsm vlsm - Classes de endereços IP tabela

A idéia por trás de Classes atribuições de endereço, se você fosse uma empresa que …

  • … precisava de 200 endereços IP, um /24 bloco de endereços IP a partir do intervalo de Classe C seria atribuído.
  • … precisava de 50.000 endereços IP, um bloco de endereços IP /16 da Classe B seria atribuído.
  • … necessário mais de 65.000 endereços IP, um bloco de endereço IP /8 da classe A seria atribuído.

no entanto, isto levou a um monte de endereços IP desperdiçados. Se, por exemplo, você só precisasse de 300 endereços IP, Uma Classe C não seria suficiente, então você acabaria com uma Classe B e quase 60.000 endereços IP seriam desperdiçados.

você poderia argumentar, por que não simplesmente atribuir dois blocos /24 da Classe C (fornecendo 512 endereços IP)? Bem visto, e isto era feito frequentemente. Mas e se precisasse de 25 mil endereços IP? Isso exigiria 98 blocos diferentes /24 da Gama de classe C. Em vez disso, uma única Classe B foi atribuída — o que ainda significava cerca de 40.000 endereços IP foram desperdiçados.

o endereçamento Classful evoluiu para o que conhecemos como roteamento sem classes Inter-domínios, ou CIDR.

CIDR

With Classless Inter-Domain Routing( CIDR), IP assignments are not limited to the three classes. Toda a gama unicast (qualquer endereço IP com um primeiro octeto de 0223) pode ser alocada em qualquer bloco de tamanho. Com efeito, todo o conceito de classes de endereços IP é descartado inteiramente.

em vez de exigir que a atribuição IP dos Rrs seja um bloco 255.0.0.0 ou 255.255.0.0 ou 255.255.255.0 , eles poderiam ser de qualquer tamanho — e, por simplicidade, Notação Barra foi adotada.

  • se precisar de 300 endereços IP … terá um /23.
  • se precisar de 500 endereços IP … também terá um /23.
  • se precisar de 1000 endereços IP … terá um /22.
  • se precisar de 25.000 endereços IP … terá um /17.
  • se precisar de 70.000 endereços IP … terá um /15.
  • se você precisar de 250 mil endereços IP … você terá um /14 (em vez dos ~16 milhões de endereços IP do bloco /8 que teria sido atribuído no mundo Classful).

isto cria um sistema no qual os intervalos de endereços IP são atribuídos com uma taxa muito, muito menor de endereços IP desperdiçados.

CIDR address assignment was ratified in RFC 1518, back in September of 1993. Tornando-se o padrão onipresente nos últimos 26 anos (se você estiver lendo isso em 2019).

The concept of Classful address assignation is useful to know from a historical perspective. Mas, na realidade, em nenhum lugar do mundo há uma abordagem classista ainda empregada.

a rara exceção, no entanto, é certos protocolos arcaicos ou dispositivos que funcionam “classfully”. Isso significa que eles assumem uma máscara baseada no endereço IP, de acordo com a classe do endereço IP. Por exemplo, se um classful protocolo ou dispositivo é dado o endereço IP 199.22.33.4 — o primeiro octeto é 199, o que significa que este é um endereço de Classe C, e a Máscara de Sub-rede é considerado 255.255.255.0.

FLSM e VLSM

que nos leva a Máscaras de sub-redes de comprimento fixo (FLSM) e máscaras de sub-redes de comprimento variável (VLSM). FLSM e VLSM referem-se a como o espaço de endereço IP é atribuído dentro de cada organização. Por comparação, os Termos que descrevemos acima (Classful e CIDR) referem-se a como o espaço de endereço IP é alocado da IANA/RIRs.

vamos demonstrar como FLSM e VLSM funcionam usando esta topologia, e o número listado de endereços IP necessários para cada sub-rede:

classful cidr flsm vlsm - topologia de rede

FLSM

Comprimento Fixo Máscara de Sub-rede (FLSM) refere-se a uma estratégia onde cada uma de suas redes dentro da sua infra-estrutura é do mesmo tamanho.

se você recebeu uma atribuição classful ou uma atribuição classless de seu RIR, você pode implantar os endereços IP de uma forma fixa. Por exemplo:

você é atribuído pelo seu RIR este / 24: 9.9.9.0 /24 . Uma vez que o maior segmento de suas redes requer 30 endereços IP, a menor sub-rede de tamanho que você pode utilizar é uma /27, que contém 32 endereços IP totais e 30 endereços IP utilizáveis.

no mundo FLSM, cada sub-rede em sua topologia deve ser do mesmo tamanho. O que significa que se uma sub-rede tem de ser uma /27, então todas as sub-redes têm de ser uma /27:

classful cidr flsm vlsm - topologia de rede com FLSM atribuição

nesta topologia particular, de um total de 91 endereços IP é obrigatório, mas a todo /24 (256 endereços IP) foi alocado, não deixando nenhum espaço adicional para a expansão. Esta é uma utilização muito ineficiente do espaço de endereços IP atribuído.

a questão permanece no entanto, se este foi um método tão ineficiente de alocação de espaço de endereço IP, por que ele sempre existiu? A razão: para salvar bits no fio.

the early, early routing protocols(I. G., RIPv1 and its predecessors) saved bits on the wire by not including the subnet mask in advertisements — the subnet mask for all advertised networks was assumed to be the same mask assigned to the receiving interface.Isto significa que a iteração original do PIR só tem de enviar: 9.9.9.0 , 9.9.9.32 , 9.9.9.64 , etc. Em vez de: 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.

Ripv1’s behavior can be seen in this post I made on Reddit: What RIP Advertises – definitive proof.

nas redes de alta capacidade de hoje, salvar estes poucos bits é inteiramente inconsequente, mas houve um tempo no início da história da construção de redes de computadores (1960, 1970), onde a transmissão de bits foi comparativamente caro.

the key point being: FLSM is not the same thing as Classful assignments. FLSM está simplesmente usando uma máscara de sub-rede de um tamanho em todas as interfaces de roteador, para todos os roteadores em sua topologia.

se o espaço de endereço IP que recebeu da IANA / RIRs foi uma atribuição Classful ou sem classe é irrelevante para a FLSM.

VLSM

como podemos ver no exemplo acima, FLSM leva a muitos endereços IP desperdiçados. A evolução do FLSM foi o que nos trouxe à VLSM, ou máscara de sub-rede de comprimento variável.

classful cidr flsm vlsm - topologia de rede com VLSM atribuição

Se FLSM é uma sub-estratégia de implantação que requer que todas as máscaras de sub-rede a ser do mesmo tamanho e, em seguida, VLSM é uma sub-estratégia de implantação que permite que todas as máscaras de sub-rede a ser de tamanhos variáveis.

o mesmo exemplo de atribuição de IP acima pode ser refeito de forma muito mais eficiente usando VLSM.

Aviso, nós ainda necessária 91 endereços IP de host, mas nós fomos capazes de acomodar de que apenas a atribuição de 116 endereços IP, deixando a outra 140 endereços IP em nossa /24 para expandir e ampliar essa topologia.

concedido, VLSM não é perfeito-ele não impede todo o desperdício de endereços IP, mas é uma melhoria significativa sobre FLSM. VLSM também é o padrão defacto para como cada rede é projetada hoje.

resumo

para resumir:

  • endereçamento Classful é a atribuição de espaço IP a partir de blocos de classe A, B ou C (legado).
  • Classless or CIDR is IANA / Rrs assigning IP space in any size block, as required (modern standard).
  • o FLSM ordena que cada sub-rede IP dentro de sua implantação seja do mesmo tamanho (legado).
  • VLSM permite que qualquer sub-rede IP dentro de sua implantação seja de qualquer tamanho (padrão moderno).

esperançosamente Agora você entende das definições individuais para cada um destes Termos.

este post é a versão formalizada de uma escrita informal que eu fiz no sub-Reddit CCNA alguns anos atrás.

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