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從類別到無類別：CIDR背後的革命性變化是什麼？
在互聯網技術迅速發展的背景下，IP地址的配置和管理變得愈加重要。Classless Inter-Domain Routing（CIDR）於1993年由互聯網工程任務組引入，旨在取代之前的類別化網絡地址架構。這項技術不僅大幅度減少了路由器上的路由表大小，還有效地延緩了IPv4地址的枯竭。
CIDR的核心在於IP地址的劃分，其中最重要的幾位組成了網絡前綴，而後幾位則是主機識別符，這一劃分成為了IP網絡之間流量路由的基礎。
在以前的類別化網絡設計中，IPv4的網絡前綴是根據一個或多個8位組成的，這樣導致了類別A、B或C地址塊的出現。相較之下，CIDR採用了可變長度的子網掩碼（VLSM），使得網絡前綴可以在不用固定長度的情況下進行分配。這樣的靈活性不僅能合理分配地址資源，還延緩了IPv4地址的耗盡。
CIDR表示法不僅簡化了網絡管理，還使得地址的聚合成為可能，極大地減少了全球路由表中的條目數量。
CIDR的背景
在IPv4的類別化網絡架構中，三個最重要的位元定義了網絡前綴的大小，並決定了網絡的類別。然而，這一系統的缺陷在於，提供的三種大小並不足以滿足大部分組織的需求。許多組織發現，分配的網絡往往過大或過小，無法高效利用導致了地址浪費。
面對這些挑戰，CIDR的出現不僅是技術上的進步，更是網絡方法學的一次根本性變革。
隨著互聯網使用需求的增加，原有的類別方法開始顯得不夠靈活，而CIDR的設計理念則以可變長度的網絡前綴為可能，這不僅提高了地址分配的效率，也減少了路由的複雜性。根據IETF在1993年發布的RFC 1518和RFC 1519標準，CIDR正式成為了分配IP地址的主流方法，而RFC 4632則進一步更新了相關標準。
CIDR表示法
CIDR表示法是一種將IP地址和其相關網絡掩碼壓縮表示的方式。這種表示法由Phil Karn在1980年代創造，具體的格式為IP地址後接斜槓（'/'）和一個十進位數字，這個數字代表網絡掩碼中連續的1位數量。這種方法的便利在於網絡管理員可以更容易地理解並計算地址範圍。
例如，在IPv4中，地址198.51.100.14/24不僅指出了該IP地址，還隱含了其網絡前綴198.51.100.0，這種表示法使得網絡配置變得直觀而容易。
此外，CIDR表示法的靈活性在於，即使沒有具體的IP地址，也可以用如“/24”這樣的表示來泛指一個有24位前綴的IPv4網絡，這進一步提高了網絡描述和文檔的準確性。
子網掩碼與CIDR塊
子網掩碼是用來編碼與IP地址或網絡相關的前綴長度的一種位掩碼。雖然CIDR表示法使得使用連續的位元來表示前綴長度成為可能，但子網掩碼的歷史早於CIDR的出現。根據RFC 950，子網掩碼允許不連續位元，直到RFC 4632規定必須保持連貫性為止，這樣使得子網掩碼和CIDR表示法的功能幾乎完全一致。
CIDR主要用於表示IP地址及其路由特性，這樣的標準提高了路由的效率，尤其是在合併路由條目方面。
對於網絡管理者來說，使用CIDR塊來管理IP地址不僅簡化了路由表的維護，還提供了更高效的流量路由和地址使用。在分配地址方面，互聯網編號指派局（IANA）會向區域互聯網注冊機構（RIR）發放大型的CIDR塊，這使得後續的子網分配變得更加精確和高效。
未來的方向
儘管CIDR為IPv4網絡的發展提供了堅實的基礎，但隨著IPv6的普及，其實際的應用場景和技術挑戰仍不容忽視。對於IPv6而言，其地址大小提供了更為廣泛的路由聚合機會，並且可靈活地分配子網。這樣的變化不僅當前影響了網絡運營商，還可能在未來改變IP地址管理的生態。
隨著互聯網技術的發展，CIDR是否能夠面對未來更高效的地址管理挑戰？
