Das Problem, das CIDR löst

Jedes Gerät in einem IP-Netzwerk braucht eine Adresse. In IPv4 ist diese Adresse 32 Bit, gewöhnlich geschrieben als vier Zahlen von 0 bis 255, getrennt durch Punkte, wie 192.168.1.10. Die schwierige Frage ist nie „was ist eine Adresse", sondern „wie beschreibe ich einen Bereich von Adressen, die zusammengehören", ein einzelnes Büro, ein Subnetz, eine Kundenzuteilung. Die -Notation ist die kompakte Art, diesen Bereich zu schreiben.

CIDR steht für Classless Inter-Domain Routing. Der „klassenlose" Teil ist wichtig: Ältere Adressierung zwang Bereiche in feste Größen (die alten Klasse-A-, B- und C-Blöcke). CIDR entfernte diese Starrheit und ließ einen Bereich jede Zweierpotenz-Größe haben, weshalb es heute der Standard ist.

Den Schrägstrich lesen

Ein CIDR-Block sieht aus wie 192.168.1.0/24. Der Teil nach dem Schrägstrich, die Präfixlänge, ist die einzelne wichtigste Zahl. Sie sagt: Die ersten N Bits der Adresse sind fest, und der Rest ist frei zu variieren.

  • /24 bedeutet, dass die ersten 24 Bit der feste Netzwerkteil sind. Die verbleibenden 8 Bit (32 − 24) identifizieren einzelne Hosts.
  • 8 freie Bit geben 2⁸ = 256 mögliche Kombinationen, also beschreibt 192.168.1.0/24 die 256 Adressen von 192.168.1.0 bis 192.168.1.255.

Ändern Sie das Präfix, und die Blockgröße ändert sich mit ihm. Ein kleineres Präfix bedeutet mehr freie Bit und einen größeren Block:

  • /16 fixiert 16 Bit, lässt 16 frei → 65.536 Adressen.
  • /25 fixiert 25 Bit, lässt 7 frei → 128 Adressen.
  • /30 fixiert 30 Bit, lässt 2 frei → 4 Adressen.

Jeder Schritt von eins in der Präfixlänge halbiert oder verdoppelt den Block. Diese einzelne Regel ist die ganze Intuition.

Netzwerk, Broadcast und nutzbare Hosts

Innerhalb der meisten Blöcke sind zwei Adressen besonders und nicht einem Host zuweisbar:

  • Die Netzwerkadresse ist die erste Adresse im Block, alle Host-Bits auf 0 gesetzt (192.168.1.0 für ein /24). Sie benennt den Block selbst.
  • Die Broadcast-Adresse ist die letzte Adresse, alle Host-Bits auf 1 gesetzt (192.168.1.255). Hierher gesendeter Verkehr erreicht jeden Host im Block.

Also hat ein /24 insgesamt 256 Adressen, aber 254 nutzbare für tatsächliche Hosts. Die Zahl der „nutzbaren Hosts" ist einfach die Gesamtzahl minus dieser zwei reservierten Adressen.

Zwei Randfälle brechen dieses Muster, beide absichtlich:

  • Ein /31 (RFC 3021) wird für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen zwei Routern verwendet. Es hat nur 2 Adressen und, per Design, sind beide nutzbar, es gibt keinen Platz für eine separate Netzwerk- und Broadcast-Adresse, und keine wird für eine Verbindung mit genau zwei Enden benötigt.
  • Ein /32 ist eine einzelne Adresse, eine Host-Route. Es beschreibt genau eine Maschine.

Warum dies zu verstehen sich lohnt

Die Präfixlänge bestimmt, wie Netzwerke entworfen werden, wie Routen zusammengefasst werden, und wie Adressraum ausgegeben wird. Wenn Sie 10.0.0.0/8 in einer Routingtabelle oder 0.0.0.0/0 als Standardroute sehen, lesen Sie dieselbe Notation: eine Basisadresse plus eine Präfixlänge, die sagt, wie viel davon fest ist. Die Arithmetik ändert sich nie, nur die Zahlen.

Sie können jeden Block im CIDR-Rechner ausprobieren, um seine Netzwerkadresse, Broadcast-Adresse, Maske und nutzbare Host-Anzahl sofort berechnet zu sehen, vollständig in Ihrem Browser.