CIDR 与 VLSM 的区别

过去 20 年互联网的指数级增长暴露了原始 IP 协议的缺陷。CIDR 和 VLSM 在创建子网方面提供了额外的灵活性。CIDR 和 VLSM 这两个术语明确用于创建网络。CIDR 用于合并路由，以减少核心路由器携带的路由数据。另一方面，VLSM 有助于优化可用的地址空间。CIDR 是 VLSM 的反面，因为它定义了使用单个路由语句引用一组网络的规则。另一方面，VLSM 指定了细分网络的规则。

在本文中，您将了解 CIDR 和 VLSM 之间的区别。但在讨论差异之前，您必须了解 CIDR 和 VLSM 的优缺点。

什么是 CIDR？

CIDR 是 “无类域间路由”（Classless Inter-Domain Routing）的缩写。它是一组 互联网协议（Internet Protocol）标准，用于为网络和单个设备生成唯一 ID。IP 地址允许将特定的数据包发送到指定的计算机。它是一种 IP 地址分配技术，可提高地址分配的效率。它也被称为超网（supernetting），取代了先前基于 A、B 和 C 类网络的旧方法。可以使用单个 CIDR IP 地址定义多个唯一 IP 地址。CIDR IP 地址与常规 IP 地址相同，但它们以斜杠结尾，后面跟着一个数字。

与有类寻址（classful addressing）相比，CIDR 中没有 IP 地址浪费，因为用户只被分配了用户请求数量的 IP 地址。IP 地址集合在 CIDR 中称为块（Block）。

CIDR 遵循 CIDR 表示法和斜杠表示法。CIDR 表示法表示为 x.y.z.w /n，其中 x.y.z.w 是 IP 地址，n 是用于网络 ID 的掩码或位数。

CIDR 如何工作？

CIDR IP 地址由两组数字组成，通常称为比特组。网络地址是这些分组中最重要的一部分，用于定义网络或子网（subnet）。一些比特组是主机标识符，用于定义网络中的哪个主机或设备必须接收传入的数据包。

与将地址分为三个块之一的有类路由不同，CIDR 允许互联网服务提供商（ISP）被分配 IP 地址块。然后，这些块被分割并分配给供应商的客户。在 IPv6 中，CIDR 块通常分配 64 位来描述网络地址。

CIDR 的特点

它利用 CIDR 块和某些规则，根据用户的需求动态分配 IP 地址。互联网号码分配局（IANA）分配 CIDR 块。CIDR 块包含 IP 地址和多项规则。CIDR 的一些规则如下：

1. 分配给主机的 IP 地址应该是连续的。
2. 块大小应为 2 的幂，并且等于 IP 地址的总数。
3. 块的大小应能被块的第一个 IP 地址整除。

CIDR 的优缺点

CIDR 有许多优点和缺点。CIDR 的一些优缺点如下：

优点

1. 它允许高效的路由条目，这意味着少量路由条目可以描述许多网络。
2. 它提供了高效的地址空间分配，这意味着地址可以按任何二进制倍数的规模进行分配。
3. 它压缩了网络描述，并用单个条目进行描述。
4. 它消除了类的不平衡，这意味着不再有类网络，允许您利用某些地址空间而广泛忽略其他地址空间。
5. 无需单独的子网划分方法，因为它将子网划分的概念融入了互联网本身。
6. 它减少了网络流量、处理器和内存方面的开销。

缺点

1. 通过查看第一个八位字节，无法再确定 IP 地址中有多少位表示网络 ID，有多少位表示主机 ID。
2. 其主要缺点是其复杂性。

什么是 VLSM？

VLSM 是 “可变长度子网掩码”（Variable Length Subnet Mask）的缩写。它是一种通过将网络划分为多个子网来分配不同大小主机空间的机制。它主要是为了提供更大的灵活性，以便使用多个掩码创建网络。

换句话说，它是一种在路由系统上对给定类地址应用多个子网掩码的机制。以前这是不可能的，因为它们（如 RIPv1 协议）不支持其路由更新中列出的网络的子网掩码。因此，它们无法了解多种掩码长度的存在。

无类路由协议，如 OSPF、IS-IS、RIPv2、EIGRP 和 BGP，通过在路由更新中声明的网络中集成子网掩码，支持 VLSM 的实现。VLSM 还支持同一网络地址空间内的多个子网掩码，这被称为“子网的子网划分”。以前，网络利用率仅限于系统中的 /26 掩码。

VLSM 如何工作？

路由协议一直要求单个网络使用相同的子网掩码。如果使用的路由协议支持，VLSM 允许网络使用不同的子网掩码。VLSM 也打破了常规，使用了第一个和最后一个子网，它们通常被保留下来以避免当网络和子网具有相同地址时产生混淆。完成后，VLSM 提供八个可用的子网，每个子网可以服务 30 个主机。

VLSM 的实现

在 VLSM 中，子网根据需要使用块大小，因此需要多次进行子网划分。假设一个组织有四个类，需求不同，包括 A 类需要 110 个主机，B 类需要 55 个，C 类需要 25 个，D 类需要 5 个。

A 类：110 个主机

B 类：55 个主机

C 类：25 个主机

D 类：5 个主机

如果一个组织拥有 IP 192.168.1.0/24，可以通过以下步骤按类分配 IP：

步骤 1：为每个段选择一个块大小。此数字应大于或等于主机、广播和网络地址的总和。列出所有可能的子网。

步骤 2：根据需要的块大小，将所有段按降序排列，从高到低。

1. A 类：110 个主机
2. B 类：55 个主机
3. C 类：25 个主机
4. D 类：5 个主机

步骤 3：为每个子网分配合适的子网掩码。确定可用的最高 IP，并将其分配给最高需求。因此，192.168.1.0/25 有 126 个有效 IP 地址，可分配给 A 类所需的 110 个主机。使用的子网掩码是 255.255.255.128。

步骤 4：下一个阶段需要一个能够支持 55 个主机的 IP 地址。IP 子网 192.168.1.128/26 是下一个最高的，可以分配给 62 个主机，满足了开发部门的需求。使用的子网掩码是 255.255.255.192。

步骤 5：类似地，下一个 IP 子网 192.168.1.192/27 可以满足 C 类的需求，因为它包含 30 个有效的多播 IP 地址，可分配给 25 个主机。使用的掩码是 255.255.255.224。

步骤 6：最后一个部分需要 5 个有效的多播 IP 地址，可以通过使用掩码为 255.255.255.248 的子网 192.168.1.224/29 来满足。可以使用掩码为 255.255.255.240 的 IP，但它包含 14 个有效主机 IP，而需求较少，因此选择了等效的。

VLSM 的优缺点

VLSM 有许多优点和缺点。VLSM 的一些优缺点如下：

优点

1. 地址空间的有效利用。
2. VLSM 支持分层寻址。
3. IP 地址浪费很少。
4. 一个“汇总”地址可以被多个网络共享，这减少了路由表的大小并加快了路由查找速度。

缺点

1. 与使用相同大小的子网相比，实现 VLSM 可能更困难。

CIDR 和 VLSM 之间的主要区别

CIDR 和 VLSM 之间有许多主要区别。CIDR 和 VLSM 之间的一些主要区别如下：

1. CIDR 使用超网（suppernetting），即将网络聚合到一个单一地址。另一方面，VLSM 使用子网划分的概念，这无非是将单个网络划分为多个子地址。
2. CIDR 是对子网回溯到类的摘要。另一方面，VLSM 允许您对同一类地址空间应用可变子网掩码。
3. BGP 和 OSPF 是支持 CIDR 的两个协议。另一方面，VLSM 是使用 IGRP、RIPv2、OSPF 和 BGP 实现的。

CIDR 和 VLSM 的详细比较

在这里，您将了解 CIDR 和 VLSM 之间的详细比较。CIDR 和 VLSM 之间的主要区别如下：

结论

CIDR 允许将多个网络聚合到一个地址，这是通过使用描述网络聚合的路由表条目来实现的。另一方面，VLSM 有助于从 IP 地址空间创建不同大小子网的分层结构。