Wie man CIDR-Notation verwendet: Vollständiger Subnetzrechner-Leitfaden

Wie man CIDR-Notation verwendet: Vollständiger Subnetzrechner-Leitfaden

Einführung

Classless Inter-Domain Routing (CIDR) ersetzte die legacy-Klassengenutzung (Klasse A, B und C) im Jahr 1993 unter RFC 1519. Es revolutionierte die IP-Adresseallokation, indem es variable Subnetzmasken (VLSM) und Routenübersichtlichung über das Internet ermöglichte.

Ob Sie ein Kubernetes-Cluster-VPC entwerfen, Cisco-Catalyst-Switches konfigurieren oder Routentabellen überprüfen, ist die Verständigung von CIDR-Mathematik ein wesentlicher Netzwerkengineering-Fähigkeit.

Was ist CIDR-Notation?

CIDR-Notation stellt eine IP-Adresse und ihre zugehörige Routenpräfix- (Subnetzmaske) in einem kompakten Format dar: IP-Adresse/PREFIX-LÄNGE.

Beispiel: 192.168.1.0/24

Der Schrägstrich (/24) kennzeichnet die Anzahl der kontinuierlichen Hochstufenbits, die auf 1 gesetzt sind, in der 32-Bit-Subnetzmaske:

• /24 bedeutet 24 Netzwerkbits und 8 Hostbits.
• Dezimaläquivalent-Maske: 255.255.255.0
• Binärdarstellung: 11111111.11111111.11111111.00000000

Gemeinsame CIDR-Subnetz-Cheat-Sheet

Wie man Subnetzbereiche berechnet (Schritt-für-Schritt)

Gegeben eine IP-Adresse 10.0.14.50/22:

Schritt 1: Bestimmen Sie die Hostbits

Gesamte IPv4-Bits = 32. Hostbits = 32 - 22 = 10 Bits.

Schritt 2: Berechnen Sie die Gesamt- und verfügbaren Hosts

• Gesamtadressen = 2^10 = 1024
• Verfügbare Hosts = 1024 - 2 = 1022 (Netzwerkadresse und Broadcast-Adresse reserviert)

Schritt 3: Finden Sie die Blockgröße und die Subnetzgrenze

• Das Präfix /22 erstreckt sich in den 3. Oktett (22 - 16 = 6 Bits im 3. Oktett).
• Blockgröße im 3. Oktett = 2^(8-6) = 2^2 = 4.
• 1. Oktett-Multiplikatoren: 0, 4, 8, 12, 16...
• Da 14 zwischen 12 und 16 liegt, ist die Netzwerkadresse 10.0.12.0.

Ergebnis-Zusammenfassung:

• Netzwerk-ID: 10.0.12.0
• Erster verfügbarer Host: 10.0.12.1
• Letzter verfügbarer Host: 10.0.15.254
• Broadcast-Adresse: 10.0.15.255
• Subnetzmaske: 255.255.252.0

Interaktive Diagnose mit Teksolvr

Um Subnetze automatisch ohne manuelles Binärmathematik zu berechnen, verwenden Sie Teksolvr's kostenlose Tools:

• Probieren Sie unser Online-Subnetz- und CIDR-Rechner für sofortige IP-Bereichszerlegung aus.
• Für Variable Länge Subnetzmasken verwenden Sie den VLSM-Rechner.
• Überprüfen Sie IP-Adressen mit unserem IP-Adresse-Lookup.

Fehlerbehebung-Checkliste

• Überprüfen Sie die IP-Adresse und das Präfixlänge sind korrekt.
• Berechnen Sie die Subnetzmaske mithilfe des Präfixlängen.
• Bestimmen Sie die Netzwerk-ID durch das Finden der ersten Adresse im Subnetz.
• Berechnen Sie die ersten und letzten verfügbaren Hosts durch Abziehen von 2 von den Gesamtadressen.
• Überprüfen Sie die Broadcast-Adresse durch Hinzufügen von 1 zum letzten verfügbaren Host.

Häufig gestellte Fragen

Warum werden 2 IP-Adressen von den Gesamtadressen abgezogen?

Die erste Adresse ist die Netzwerkadresse (identifiziert das Subnetz selbst) und die letzte Adresse ist die Broadcast-Adresse (wird zum Senden von Paketen an alle Hosts im Subnetz verwendet). Beide können nicht an Netzwerkschnittstellen zugewiesen werden.

Was ist die RFC, die CIDR regelt?

CIDR wurde ursprünglich in RFC 1519 standardisiert und in RFC 4632 aktualisiert.

Fortgeschrittene CIDR-Berechnungen

• CIDR zu Subnetzmaske-Umrechnung: Gegeben ein CIDR-Präfix /24, umrechnen Sie es in eine Subnetzmaske: 255.255.255.0.
• Subnetzmaske zu CIDR-Umrechnung: Gegeben eine Subnetzmaske 255.255.255.0, umrechnen Sie sie in ein CIDR-Präfix: /24.
• CIDR-Subnetz-Summarisierung: Gegeben eine Liste von CIDR-Präfixen, summieren Sie sie in ein einzelnes CIDR-Präfix.

Beispielanwendung: Konfigurieren von VLANs auf Cisco-Catalyst-Switches

Um VLANs auf einem Cisco-Catalyst-Switch zu konfigurieren, müssen Sie die Subnetzmaske für jede VLAN berechnen. Nehmen wir an, Sie haben eine VLAN mit der IP-Adresse 192.168.1.0/24. Um die Subnetzmaske zu berechnen, führen Sie die folgenden Schritte aus:

1. Bestimmen Sie die Hostbits: 32 - 24 = 8 Bits.
2. Berechnen Sie die Gesamt- und verfügbaren Hosts: 2^8 = 256, 256 - 2 = 254.
3. Finden Sie die Blockgröße und die Subnetzgrenze: 2^(8-8) = 2^0 = 1, 192.168.1.0 ist die Netzwerkadresse.

Die Subnetzmaske für diese VLAN ist 255.255.255.0.

Fazit

Das Verständnis von CIDR-Notation ist für Netzwerkengineer unerlässlich, um IP-Netzwerke zu entwerfen und zu überprüfen. Indem Sie die in diesem Leitfaden beschriebenen Schritte befolgen, können Sie Subnetzbereiche berechnen und die Subnetzmaske für jedes Subnetz bestimmen. Vergessen Sie nicht, Teksolvr's kostenlose Tools zu verwenden, um CIDR-Berechnungen zu automatisieren und IP-Adresse-Probleme zu überprüfen.

Referenzen

• RFC 1519: Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
• RFC 4632: Classless Inter-Domain Routing (CIDR) An Address Assignment and Registry Structure for the Internet

Codebeispiel

bashCopy
#!/bin/bash

# Definieren Sie die IP-Adresse und die Präfixlänge
IP_ADDRESS="10.0.14.50"
PREFIX_LENGTH=22

# Berechnen Sie die Hostbits
HOST_BITS=$((32 - PREFIX_LENGTH))

# Berechnen Sie die Gesamt- und verfügbaren Hosts
TOTAL_ADDRESSES=$((2 ** HOST_BITS))
USABLE_HOSTS=$((TOTAL_ADDRESSES - 2))

# Finden Sie die Blockgröße und die Subnetzgrenze
BLOCK_SIZE=$((2 ** (8 - HOST_BITS)))
SUBNET_BOUNDARY=$((PREFIX_LENGTH - 16))

# Berechnen Sie die Netzwerk-ID
NETWORK_ID=$(echo "scale=0; $IP_ADDRESS & $((1 << (32 - $SUBNET_BOUNDARY)))")

# Drucken Sie das Ergebnis
echo "Netzwerk-ID: $NETWORK_ID"
echo "Erster verfügbarer Host: $((NETWORK_ID + 1))"
echo "Letzter verfügbarer Host: $((NETWORK_ID + $USABLE_HOSTS - 1))"
echo "Broadcast-Adresse: $((NETWORK_ID + $USABLE_HOSTS))"
echo "Subnetzmaske: 255.255.252.0"

Diagramm

Tabelle-Vergleich