CIDR 与 VLSM：IP 地址规划的核心技术

在IPv4地址资源有限的情况下，如何高效地分配和管理IP地址成为网络设计的关键问题。CIDR（无类别域间路由）和VLSM（可变长子网掩码）是两种重要的IP地址管理技术，它们摒弃了传统的A、B、C类地址划分方式，采用更灵活的掩码机制，大幅提高了地址利用率。

一、CIDR

1. 基本概念

CIDR（无类别域间路由）是一种用于**路由聚合（Route Summarization）**的技术，它通过合并多个连续的子网，减少路由表条目，提高互联网核心路由（如BGP）的效率。

2. CIDR的计算方法

CIDR的核心是寻找多个子网的共同前缀，并确定一个更短的掩码来覆盖这些子网。

计算步骤：

将所有子网的IP地址转换为二进制形式。从左到右比较，找到所有子网的最长共同前缀。共同前缀的位数即为新的CIDR掩码。

示例： 合并 192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24：

共同前缀：前22位相同 → 192.168.0.0/22（覆盖4个/24子网）

二、VLSM

1. 基本概念

VLSM（可变长子网掩码）是一种子网划分技术，允许在同一个主网络中使用不同长度的子网掩码，以适应不同规模的子网需求，提高IP地址的利用率。

2. VLSM的计算方法

VLSM的核心是按需分配子网掩码，使每个子网的主机数尽可能接近实际需求，避免浪费。

计算步骤：

确定每个子网所需的主机数量。计算所需的主机位数（2^n - 2 >= 主机数）。根据主机位数确定子网掩码（如 /26、/27 等）。从主网络逐步划分，避免地址重叠。

示例： 主网络 192.168.1.0/24，需划分3个子网：

(1) 子网1（60台主机）：

需要至少6位主机位（2^6 - 2 = 62）。掩码 /26 → 192.168.1.0/26（范围：192.168.1.1 - 192.168.1.62）。

(2) 子网2（30台主机）：

需要至少5位主机位（2^5 - 2 = 30）。掩码 /27 → 192.168.1.64/27（范围：192.168.1.65 - 192.168.1.94）。

(3) 子网3（10台主机）：

需要至少4位主机位（2^4 - 2 = 14）。掩码 /28 → 192.168.1.96/28（范围：192.168.1.97 - 192.168.1.110）。

小知识：子网掩码位数= 32−主机位数

三、CIDR与VLSM的区别与联系

1. 主要区别

特性

CIDR

VLSM

主要用途

路由聚合（减少路由表条目）

子网划分（提高地址利用率）

掩码变化

掩码变短（超网化）

掩码变长（精细化划分）

应用场景

互联网核心路由（如BGP）

企业内网、数据中心

关注点

优化全局路由

优化本地IP分配

2. 联系

二者均基于无类别IP寻址（Classless Addressing），摒弃了传统的A/B/C类地址限制。

VLSM是CIDR的基础技术之一，CIDR可以看作是VLSM的扩展应用（反向操作）。

现代网络规划通常结合使用二者，例如：

企业内网使用VLSM划分子网。ISP使用CIDR聚合路由，减少BGP表大小。

五、总结

CIDR 用于路由聚合，通过缩短掩码合并子网，优化互联网路由。

VLSM 用于子网划分，通过延长掩码精细化分配IP，提高地址利用率。