Cidr 块 AWS 解释答案

【问题标题】：Cidr blocks AWS explanationCidr 块 AWS 解释
【发布时间】：2021-11-19 19:04:57
【问题描述】：

有人能准确解释一下 CIDR 块是如何工作的，以及它是如何转换为 0.0.0.0/32 的吗？请使用外行的术语，或者甚至是与网络无关的事物的类比。似乎找不到适合我的解释。谢谢！！

【问题讨论】：

【解决方案1】：

无类域间路由 (CIDR) 块用于指定 IPv4 或 IPv6 格式的 IP 地址范围。为简单起见，我将以 IPv4 格式解释其余部分，但它适用于 IPv6。

CIDR 块的一般格式：x.y.z.t/p

x、y、z 和 t 是从 0 到 255 的数字。基本上，每个代表一个 8 位二进制数。这就是为什么它的范围最多为 255。这些数字的组合成为 IPv4 IP 地址，该地址必须是唯一的才能识别特定实例。

对于 AWS，p 是一个 16 到 28 之间的数字。它表示从给定 IP 地址继承的位数。例如：10.0.0.0/16 代表一个 IP 地址，格式如下： 10.0.x.y 其中 x 和 y 是 0 到 255 之间的任意数字。所以，实际上它代表一个 IP 地址范围，从 10.0.0.0 到 10.0。 255.255.

但是，对于每个 CIDR 块，AWS 禁止使用 5 个可能的 IP 地址。这些是前 4 个可用地址和最后一个可用地址。在这种情况下：

10.0.0.0：网络地址
10.0.0.1：为 VPC 路由器保留
10.0.0.2：DNS 服务器
10.0.0.3：保留供将来使用
10.0.255.255：网络广播

官方文档见here。

实际上，这是 AWS 允许 p 的数值最高为 /28 的主要原因之一。因为对于 p=30，将有 4 个可用值，但是 AWS 需要 5 个 IP 地址才能使用。在我看来，对于 p=29，他们可能会发现占用 5 个地址来提供 3 个可能的 IP 地址是低效的。

可以使用以下公式计算可能的 IP 地址数：

NumberOfPossibleIPs = 2^(32-p) - 5

【讨论】：

可能的 IP 地址数 = 2^(32-p)。 AWS 中可能的 IP 地址数 = 2^(32-p) - 5
我想我的意思很清楚，没有理由误解这一点。 @DishantKapadiya

【解决方案2】：

无类域间路由 (CIDR) 块基本上是一种分配 IP 地址和 IP 路由的方法。创建网络或路由表时，需要指定工作范围。“0.0.0.0”表示它将匹配任何 IP 地址。某些 IP 地址是特定的，例如 10.0.0.0，它将匹配以 10 开头的任何 IP 地址。对于任何 IP 地址范围，您可以通过使用后缀（例如 /32 的示例）来更具体。这些允许符号指定从前缀（实际 IP 范围，如 10.0.0.0）中使用的位数。它表示子网掩码的位长，如上所示。子网掩码就像绘画时的掩码。你在你不想画的地方盖上面具。

例如，10.10.0.0/16 在其范围内将有 256 * 256 个 IP 地址。

注意：某个范围内的某些 IP 地址被保留用于各种目的。根据 AWS VPC 文档，以下是保留的 IP 地址。

10.0.0.0：网络地址。
10.0.0.1：由 AWS 为 VPC 路由器保留。
10.0.0.2：由 AWS 保留。 DNS 服务器的 IP 地址始终是 VPC 网络范围的基数加 2；但是，我们还保留每个子网范围的基数加 2。对于具有多个 CIDR 块的 VPC，DNS 服务器的 IP 地址位于主 CIDR 中。有关更多信息，请参阅 Amazon DNS 服务器。
10.0.0.3：由 AWS 保留以供将来使用。
10.0.0.255：网络广播地址。我们不支持 VPC 中的广播，因此我们保留此地址。

希望这会有所帮助！

【讨论】：

10.10.0.0/16 有 256 个 IP 地址是不正确的。它实际上将有 256 * 256 地址。请更正。

【解决方案3】：

以上所有答案都很棒，但对于不懂寻址的人来说，缺少一些非常重要的东西。

IP 地址实际上只是一个二进制字符串，分为 4 个“八位字节”。每个八位字节是一个2^8 块； 00000000。所以对于一台机器来说，一个 IP 地址看起来像这样（添加了(.) 以表示人性）：

00000000(.)00000000(.)00000000(.)00000000

当我们谈论 IP 地址上的“掩码”时，它的意思是“不变的位”。块末尾的/8 或/255.0.0.0 表示此网络不允许使用的位数。

所以，假设我们有一个 10.0.0.0/8 的 CIDR 块 - 这也可以写成 10.0.0.0/255.0.0.0 的格式，实际上您可能会在旧版本的 linux 中看到这种表示法。您还将注意到255 是二进制字符串11111111 - 8 二进制“ones”的十进制表示。那么机器看到的内容如下：

 Net: 00001010(.)00000000(.)00000000(.)00000000
Mask: 11111111(.)00000000(.)00000000(.)00000000

掩码中带 0 的部分是网络内可用的地址空间。

因此，以下示例地址在此网络中有效，因为在 0 上，屏蔽范围的部分正在发生变化：

00001010(.)00000001(.)00110000(.)00111000
00001010(.)00110001(.)00110100(.)00111001

当我们说“cidr 块”时，我们只是指“表示机器理解的二进制字符串的人类可读的简写方式”。在上面的例子中，第一个八位字节可以表示为10，后面的八位字节可以表示为0。并且Mask可以表示为255和0的后八位组，或者；因为掩码总是是 1 的序列，然后是 0 的序列，1 的长度，即8

因此，我们得到的 cidr 为 10.0.0.0/255.0.0.0 或 10.0.0.0/8

还有几个例子：

-- 172.1.1.0/24
 net: 10101100.00000001.00000001.00000000
mask: 11111111.11111111.11111111.00000000
      ^ 24 bits for the mask     ^ 8 bits of usable space

-- 10.10.10.8/29
 net: 00001010.00001010.00001010.00001000
mask: 11111111.11111111.11111111.11111000
      ^ 29 bits for the mask.         ^ 3 bits of usable space

但重要的是，这只是网络的一个方面。通常其中一些是为事物保留的。有关 AWS 特定内容，请参阅其他答案。在他们的示例中，为 AWS 保留的“前 4 个”IP 地址将是前 4 个可用地址，即

...00 - Network address
...01 - Router
...10 - DNS
...11 - Futureproofing

【讨论】：