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Classless Inter-Domain Routing

Klassenloses Inter-Domain-Routing (CIDR) ist eine Methode zur Bezeichnung IP-Adressen. CIDR wurde 1993 als Ersatz für die bisherige klassenbasierte (A/B/C) Adressierung eingeführt, mit dem Ziel, das schnelle Wachstum von Routing-Tabellen zu stoppen und das Problem des begrenzten IP-Adressraums anzugehen.[1]

Der Hauptunterschied zur klassenbasierten Adressierung besteht darin, dass CIDR genau (auf Bitebene) angibt, welche Bits von einem 32-bit IPv4Adressen gehören zum Netzwerkteil und werden verwendet, um Gastgeber in diesem Netzwerk. Die CIDR-Notation ist dieselbe wie bei einer IPv4-Adresse, jedoch mit einem "/" (Slash) dahinter, gefolgt von einer Dezimalzahl zwischen 0 und 32, die die Anzahl der signifikanten Bits angibt.[2]

Hintergrund

Das schnelle Wachstum der Internet brachte Anfang der 1990er Jahre einige Probleme mit sich, vor allem mit den schnell knappen Class-B-Adressen. Es sind nur mehr als 16000 dieser Klasse verfügbar. Für mittelständische Unternehmen sind diese Adressen sehr notwendig, da eine Klasse unterhalb (C) eine Begrenzung auf 254 Hosts gibt, was meist nicht ausreicht. Die Anzahl der möglichen Hosts an einer Adresse der Klasse A (16777216) ist oft zu groß, was zu einer Verschwendung von Hostadressen führt. Zudem sind die Class-A-Adressen (alle 126) schon länger vergeben.

Ein weiteres Problem war die immer größer werdende Größe der Routing-Tabellen. Dies liegt unter anderem daran, dass zwischen den vielen kleinen (Klasse-C) Netzen keine geografische Verbindung besteht. Sie sind zufällig verteilt, daher muss für jedes Netzwerk eine eigene Zeile in die Routing-Tabelle aufgenommen werden.

Um dem schnellen Wachstum der Routing-Tabellen entgegenzuwirken, aber auch um die IP-Adressen effizienter zu verteilen, wurde CIDR verwendet. Diese Technik hat die Eigenschaften, dass sie Adressen hierarchisch verteilt und Netzwerkpräfixe verwendet.[3]

Netzwerkpräfixe

Im Gegensatz zur Ausgabe einer Adresse der Klasse A/B/C an eine Organisation, die eine Verbindung zum Internet herstellt, wird ein Netzwerkpräfix ausgegeben. Klassen werden nicht mehr verwendet, daher der Name Classless Inter Domain Routing. Damit lässt sich bis auf Bitebene bestimmen, was der Netzwerkteil und was der Hostteil einer 32-Bit-IPv4-Adresse ist.

Ein Netzwerkpräfix hat das gleiche Format wie eine IPv4-Adresse, jedoch mit "/" (Schrägstrich) dahinter, gefolgt von einer Dezimalzahl, die die Anzahl der signifikanten Bits (Netzwerkanteil) angibt.

Einige Beispiele

  • Der Adressbereich zwischen 195.0.0.0 und 195.255.255.255 wird wie folgt bezeichnet: 195.0.0.0/8. Die ersten 8 Bit sind für diesen Adressblock gleich.
  • Ein Klasse-B-Netzwerk 172.16.0.0 mit einer Netzwerkmaske 255.255.0.0 wird wie folgt notiert: 172.16.0.0/16. Die ersten 16 Bit sind wieder gleich
  • Der Adressblock von 195.229.8.0 bis 195.229.11.255 besteht eigentlich aus 4 Klasse-C-Adressen und wird wie folgt notiert: 195.229.8.0/22. 195.229 als erste 16 Bit und dann die 6 Bit 001000 (dezimal 8)
  • unten IPv6 der Adressblock 2001:db8::/48 besteht aus den Adressen 2001:db8:0:0:0:0:0:0 bis 2001:db8:0:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff.

Der Vorteil der Verwendung von Netzwerkpräfixen liegt in ihrer variablen Länge. Das macht es für ISPs es ist möglich, eine (oft zu große) Klasse-B-Adresse auf verschiedene Kunden zu verteilen, so dass deutlich weniger Adressen verloren gehen und keine Verschwendung entsteht.[4]

Hierarchie

Die hierarchische Verteilung von IP-Adressen

Um eine geografische Verbindung zwischen den Netzwerken zu gewährleisten, hat sich CIDR dafür entschieden, die Adressen hierarchisch zu verteilen.

  • Auf höchstem Niveau ist ICANN, dem Administrator aller IP-Adressen.
  • ICANN verteilt IP-Adressblöcke unter den Regional Internet Registries (RIR). Einige Beispiele sind RIPE, APNIC und ARIN. Die verteilten Blöcke sind zusammenhängend und aufeinanderfolgend.
  • Die regionalen Internetregister (zum Beispiel die REIFE NCC) haben dann die Möglichkeit, selbst Blöcke an Internet Service Provider (ISPs) zu verteilen.
  • ISPs (zB XS4ALL) verteilen wiederum Blöcke an ihre Kunden.
  • Der Kunde kann auf Wunsch weiter unterteilen, indem er bestimmte Blöcke auf bestimmte Filialen des Unternehmens verteilt.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Größe der Routing-Tabellen stark reduziert wird, da die Routing-Informationen für Adressen mit gleichem Netzpräfix (und damit auch gleichem geografischen Standort) zusammengefasst werden können.[4]

Siehe auch

Verweise

  1. RFC 1519, Classless Inter-Domain Routing (CIDR): an Address Assignment and Aggregation Strategy, V. Fuller, T. Li, J. Yu, K. Varadhan, September 1993
  2. RFC 4632, Classless Inter-Domain Routing (CIDR): Der Internet-Adresszuweisungs- und Aggregationsplan, V. Fuller, T. Li, August 2006
  3. RFC 1517, Anwendbarkeitserklärung für die Implementierung von Classless Inter-Domain Routing (CIDR), R. Hinden (Hrsg.), Internet Engineering Steering Group (September 1993)
  4. einbVanheste, J. (2004) Das Handbuch für Internet- und Intranettechnologie. Amsterdam: Pearson Education Benelux. pp. 84 - 89