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Sin clases Inter-Domain Routing ( CIDR / s d ər , s ɪ - / ) es un método para la asignación de direcciones IP y para el encaminamiento IP . El Grupo de trabajo de ingeniería de Internet introdujo CIDR en 1993 para reemplazar la arquitectura de direccionamiento de red con clase anterior en Internet . Su objetivo era ralentizar el crecimiento de las tablas de enrutamiento en los enrutadores a través de Internet y ayudar a ralentizar el rápido agotamiento de las direcciones IPv4 . [1] [2]

Las direcciones IP se describen como que constan de dos grupos de bits en la dirección: los bits más significativos son el prefijo de red , que identifica una red o subred completa , y el conjunto menos significativo forma el identificador de host , que especifica una interfaz particular de un host. en esa red. Esta división se utiliza como base para el enrutamiento del tráfico entre redes IP y para las políticas de asignación de direcciones.

Mientras que el diseño de red con clase para IPv4 clasificó el prefijo de red como uno o más grupos de 8 bits, lo que da como resultado los bloques de direcciones de Clase A, B o C, en CIDR, el espacio de direcciones se asigna a los proveedores de servicios de Internet y a los usuarios finales en cualquier dirección. límite de bits. En IPv6 , sin embargo, el identificador de interfaz tiene un tamaño fijo de 64 bits por convención, y las subredes más pequeñas nunca se asignan a los usuarios finales.

CIDR abarca varios conceptos. Se basa en el enmascaramiento de subred de longitud variable ( VLSM ) que permite la especificación de prefijos de longitud arbitraria. CIDR introdujo un nuevo método de representación para direcciones IP, ahora comúnmente conocido como notación CIDR , en el que una dirección o prefijo de enrutamiento se escribe con un sufijo que indica el número de bits del prefijo, como 192.0.2.0 / 24 para IPv4, y 2001: db8 :: / 32 para IPv6. CIDR introdujo un proceso administrativo de asignación de bloques de direcciones a las organizaciones en función de sus necesidades reales y proyectadas a corto plazo. La agregación de múltiples prefijos contiguos resultó en superredes en Internet, que siempre que sea posible se anuncian como agregados, reduciendo así el número de entradas en la tabla de enrutamiento global.

Antecedentes

Una dirección IP se interpreta como compuesta de dos partes: un prefijo de identificación de red seguido de un identificador de host dentro de esa red. Al automatizar el enrutamiento de paquetes a una red IP determinada, la pregunta es cuántos bits de la dirección hay en el prefijo de red y cuántos en el identificador de host. En la arquitectura de red con clase IPv4 anterior , los tres bits superiores de la dirección IP de 32 bits definían cuántos bits había en el prefijo de red: [3]

La ventaja de este sistema es que el prefijo de red se puede determinar para cualquier dirección IP sin más información. La desventaja es que solo hay tres tamaños disponibles, las redes generalmente eran demasiado grandes o demasiado pequeñas para que las usaran la mayoría de las organizaciones. El bloque de asignación y enrutamiento más pequeño contenía 256 direcciones, más grande de lo necesario para redes personales o departamentales, pero demasiado pequeño para la mayoría de las empresas. El siguiente bloque más grande contenía 65 536 direcciones, demasiado grande para ser utilizado de manera eficiente incluso por organizaciones grandes. Pero para los usuarios de la red que necesitaban más de 65 536direcciones, el único otro tamaño les dio demasiadas, más de 16 millones. Esto condujo a ineficiencias en el uso de direcciones, así como a ineficiencias en el enrutamiento, porque requería una gran cantidad de redes de clase C asignadas con anuncios de rutas individuales, que estaban dispersas geográficamente con pocas oportunidades para la agregación de rutas .

Durante la primera década de Internet después de la invención del Sistema de Nombres de Dominio (DNS), se hizo evidente que el sistema ideado basado en el esquema de red con clase de asignación del espacio de direcciones IP y el enrutamiento de paquetes IP no era escalable . [4] Esto llevó al desarrollo sucesivo de subredes y CIDR. Se eliminaron las distinciones de clase anteriormente significativas basadas en los 3 bits de dirección principales, y el nuevo sistema se describió como sin clase , con respecto al sistema anterior, que se conoció como con clase.. Los protocolos de enrutamiento se revisaron para incluir no solo direcciones de Internet, sino también sus máscaras de subred correspondientes. La implementación de CIDR requirió que todos los hosts y enrutadores de Internet fueran reprogramados en pequeñas formas, lo que no es poca cosa en un momento en que Internet estaba entrando en un período de rápido crecimiento. En 1993, el Grupo de trabajo de ingeniería de Internet publicó un nuevo conjunto de estándares, RFC  1518 y RFC 1519 , para definir este nuevo concepto de asignación de bloques de direcciones IP y nuevos métodos de enrutamiento de paquetes IPv4. En 2006 se publicó una versión actualizada de la especificación como RFC 4632. [5]  

Después de un período de experimentación con varias alternativas, el enrutamiento entre dominios sin clases se basó en el enmascaramiento de subred de longitud variable (VLSM), que permite que cada red se asigne y / o se divida en varias subredes de dos tamaños, lo que proporciona la oportunidad de dimensionar cada red o subred de manera adecuada para las necesidades locales. Las máscaras de subred de longitud variable se mencionaron como una alternativa en RFC 950 . [6] Las técnicas para agrupar direcciones para operaciones comunes se basaron en el concepto de direccionamiento de clústeres, propuesto por primera vez por Carl-Herbert Rokitansky. [7] [8] 

Notación CIDR

La notación CIDR es una representación compacta de una dirección IP y su máscara de red asociada. La notación fue inventada por Phil Karn en la década de 1980. [9] [10] La notación CIDR especifica una dirección IP, un carácter de barra inclinada ('/') y un número decimal. El número decimal es el recuento de 1 bits iniciales en la máscara de red. El número también se puede considerar como el ancho (en bits) del prefijo de red. La dirección IP en notación CIDR siempre se representa de acuerdo con los estándares para IPv4 o IPv6.

La dirección puede indicar una dirección de interfaz específica (incluido un identificador de host, como 10.0.0.1 / 8 ), o puede ser la dirección inicial de una red completa (utilizando un identificador de host de 0, como en 10.0.0.0 / 8 o su equivalente 10 / 8 ). La notación CIDR incluso se puede utilizar sin ninguna dirección IP, por ejemplo, cuando se hace referencia a / 24 como una descripción genérica de una red IPv4 que tiene un prefijo de 24 bits y números de host de 8 bits.

Por ejemplo:

  • 192.168.100.14 / 24 representa la dirección IPv4 192.168.100.14 y su prefijo de red asociado 192.168.100.0 , o de manera equivalente, su máscara de subred 255.255.255.0 , que tiene 24 1 bits iniciales.
  • el bloque IPv4 192.168.100.0 / 22 representa las 1024 direcciones IPv4 desde 192.168.100.0 a 192.168.103.255 .
  • el bloque IPv6 2001: db8 :: / 48 representa el bloque de direcciones IPv6 desde 2001: db8: 0: 0: 0: 0: 0: 0 hasta 2001: db8: 0: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff .
  • Identificados :: 1 / 128 representa el IPv6loopbackdirección. Su longitud de prefijo es 128, que es el número de bits en la dirección.

En IPv4, lo que ahora se llama notación CIDR entró en uso generalizado solo después de la implementación de CIDR. No aparece en los estándares CIDR originales, que en su lugar usaban una máscara de subred decimal con puntos después de la barra; por ejemplo, 192.24.12.0 / 255.255.252.0 . [2] Describir el ancho del prefijo de red como un solo número ( 192.24.12.0 / 22 ) fue más fácil de conceptualizar y de calcular mentalmente para los administradores de red, por lo que gradualmente se incorporó en documentos de estándares posteriores [11] [12] y en la configuración de la red interfaces.

La cantidad de direcciones dentro de una red o subred se puede calcular como 2 direcciones de longitud - longitud de prefijo , donde la longitud de la dirección es 128 para IPv6 y 32 para IPv4. Por ejemplo, en IPv4, la longitud del prefijo / 29 da: 2 32−29 = 2 3 = 8 direcciones.

Máscaras de subred

Una máscara de subred es una máscara de bits que codifica la longitud del prefijo asociada con una dirección o red IPv4 en notación de cuatro puntos: 32 bits, comenzando con un número de 1 bits igual a la longitud del prefijo, terminando con 0 bits y codificado en cuatro- Formato parcial de decimal con puntos: 255.255.255.0 . Una máscara de subred codifica la misma información que una longitud de prefijo, pero es anterior a la llegada de CIDR. En la notación CIDR, los bits de prefijo son siempre contiguos. RFC 950 [6] permitió que las máscaras de subred especifiquen bits no contiguos hasta RFC 4632 [5] : la Sección 5.1 establece que la máscara debe dejarse contigua. Dada esta restricción, una máscara de subred y una notación CIDR cumplen exactamente la misma función.  

Bloques CIDR

Dirección IP Match.svg

CIDR es principalmente un estándar basado en prefijos bit a bit para la representación de direcciones IP y sus propiedades de enrutamiento. Facilita el enrutamiento al permitir que los bloques de direcciones se agrupen en entradas únicas de la tabla de enrutamiento. Estos grupos, comúnmente llamados bloques CIDR, comparten una secuencia inicial de bits en la representación binaria de sus direcciones IP. Los bloques IPv4 CIDR se identifican utilizando una sintaxis similar a la de las direcciones IPv4: una dirección decimal con puntos, seguida de una barra, luego un número del 0 al 32, es decir, abcd / n. La parte decimal con puntos es la dirección IPv4. El número que sigue a la barra es la longitud del prefijo, el número de bits iniciales compartidos, contando desde el bit más significativo de la dirección. Cuando se enfatiza solo el tamaño de una red, generalmente se omite la parte de la dirección de la notación. Por tanto, un bloque / 20 es un bloque CIDR con un prefijo de 20 bits no especificado.

Una dirección IP es parte de un bloque CIDR y se dice que coincide con el prefijo CIDR si los n bits iniciales de la dirección y el prefijo CIDR son iguales. Una dirección IPv4 es de 32 bits por lo que un n -bit hojas CIDR prefijo 32 - n bits de inigualables, lo que significa que 2 32- n direcciones IPv4 se ajustan a un determinado n bits CIDR prefijo. Los prefijos CIDR más cortos coinciden con más direcciones, mientras que los prefijos más largos coinciden con menos. En el caso de bloques CIDR superpuestos, una dirección puede coincidir con varios prefijos CIDR de diferentes longitudes.

CIDR también se usa para direcciones IPv6 y la sintaxis semántica es idéntica. La longitud del prefijo puede oscilar entre 0 y 128, debido al mayor número de bits en la dirección. Sin embargo, por convención, una subred en redes de capa MAC de difusión siempre tiene identificadores de host de 64 bits. Los prefijos más grandes rara vez se utilizan incluso en enlaces punto a punto. [ cita requerida ]

Asignación de bloques CIDR

La Autoridad de Números Asignados de Internet (IANA) emite a los registros regionales de Internet (RIR) bloques CIDR grandes y de prefijo corto. Por ejemplo, 62.0.0.0 / 8 (con más de dieciséis millones de direcciones) es administrado por RIPE NCC , el RIR europeo. Los RIR, cada uno responsable de un área geográfica única y grande, como Europa o América del Norte, subdividen estos bloques y asignan subredes a los registros locales de Internet (LIR). Una subdivisión similar puede repetirse varias veces en niveles más bajos de delegación. Las redes de usuarios finales reciben subredes dimensionadas de acuerdo con su necesidad proyectada a corto plazo. IETF fomenta las redes atendidas por un solo ISPrecomendaciones para obtener espacio de direcciones IP directamente de su ISP. Las redes atendidas por múltiples ISP, por otro lado, pueden obtener un espacio de direcciones independiente del proveedor directamente del RIR apropiado.

CIDR Address.svg

Por ejemplo, a finales de la década de 1990, www.freesoft.org utilizó la dirección IP 208.130.29.33 (desde que se reasignó). Un análisis de esta dirección identificó tres prefijos CIDR. 208.128.0.0 / 11 , un gran bloque CIDR que contiene más de 2 millones de direcciones, había sido asignado por ARIN (el RIR norteamericano) a MCI . Automation Research Systems, un VAR de Virginia , alquiló una conexión a Internet de MCI y se le asignó el bloque 208.130.28.0 / 22 , capaz de direccionar un poco más de 1000 dispositivos. ARS utilizó un bloque / 24 para sus servidores de acceso público, de los cuales 208.130.29.33fue uno. Todos estos prefijos CIDR se utilizarían en diferentes ubicaciones de la red. Fuera de la red de MCI, el prefijo 208.128.0.0 / 11 se usaría para dirigir al tráfico de MCI vinculado no solo a 208.130.29.33 , sino también a cualquiera de los aproximadamente dos millones de direcciones IP con los mismos 11 bits iniciales. Dentro de la red de MCI, 208.130.28.0 / 22 se volvería visible, dirigiendo el tráfico a la línea arrendada que da servicio a ARS. Solo dentro de la red corporativa ARS se habría utilizado el prefijo 208.130.29.0 / 24 .

Bloques de CIDR IPv4

En el uso común, la primera dirección en una subred, todo el cero binario en el identificador del host, se reserva para hacer referencia a la red en sí, mientras que la última dirección, todo el binario en el identificador del host, se usa como una dirección de transmisión para la red. ; esto reduce el número de direcciones disponibles para los hosts en 2. Como resultado, una red / 31 , con un dígito binario en el identificador de host, sería inutilizable, ya que dicha subred no proporcionaría direcciones de host disponibles después de esta reducción. RFC 3021 crea una excepción a las reglas de "alojar todos los unos" y "alojar todos los ceros" para hacer que las redes / 31 se puedan utilizar para enlaces punto a punto. / 32  Se debe acceder a las direcciones (red de un solo host) mediante reglas de enrutamiento explícitas, ya que no hay espacio en dicha red para una puerta de enlace.

En subredes enrutadas mayores que / 31 o / 32 , el número de direcciones de host disponibles generalmente se reduce en dos, es decir, la dirección más grande, que está reservada como la dirección de transmisión, y la dirección más pequeña, que identifica la red en sí. [13] [14]

Bloques de CIDR IPv6

Una tabla de prefijos CIDR para IPv6, muestra el número de subredes equivalentes correspondientes para cada prefijo, así como el número de bits de identificación de host.

El gran tamaño de dirección utilizado en IPv6 permitió la implementación del resumen de rutas en todo el mundo y garantizó suficientes grupos de direcciones en cada sitio. El tamaño de subred estándar para redes IPv6 es un bloque / 64 , que es necesario para el funcionamiento de la configuración automática de direcciones sin estado . [15] Al principio, el IETF recomendó en RFC 3177 como una mejor práctica que todos los sitios finales reciban una asignación de dirección / 48 , [16] sin embargo, la crítica y reevaluación de las necesidades y prácticas reales ha llevado a recomendaciones de asignación más flexibles en RFC 6177 [17]  sugiriendo una asignación significativamente menor para algunos sitios, como un bloque / 56 para redes domésticas.

Esta referencia de subredes IPv6 enumera los tamaños de las subredes IPv6 . Los diferentes tipos de enlaces de red pueden requerir diferentes tamaños de subred. [18] La máscara de subred separa los bits del prefijo del identificador de red de los bits del identificador de interfaz. Seleccionar un tamaño de prefijo más pequeño da como resultado una menor cantidad de redes cubiertas, pero con más direcciones dentro de cada red. [19]

2001: 0db8: 0123: 4567: 89ab: cdef: 1234: 5678
|||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| ||||
|||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| ||| 128 puntos finales únicos y bucle invertido
|||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| ||| 127 enlaces punto a punto (entre enrutadores)
|||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| || 124
|||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| | 120
|||| |||| |||| |||| |||| |||| |||| 116
|||| |||| |||| |||| |||| |||| ||| 112
|||| |||| |||| |||| |||| |||| || 108
|||| |||| |||| |||| |||| |||| | 104
|||| |||| |||| |||| |||| |||| 100
|||| |||| |||| |||| |||| ||| 96
|||| |||| |||| |||| |||| || 92
|||| |||| |||| |||| |||| | 88
|||| |||| |||| |||| |||| 84
|||| |||| |||| |||| ||| 80
|||| |||| |||| |||| || 76
|||| |||| |||| |||| | 72
|||| |||| |||| |||| 68
|||| |||| |||| ||| 64 LAN única; tamaño de prefijo predeterminado para SLAAC
|||| |||| |||| || 60 Algunas (muy limitadas) 6ª implementaciones (/ 60 = 16/64 bloques)
|||| |||| |||| | 56 Asignación mínima de sitios finales; [17] p . Ej., Red doméstica (/ 56 = 256/64 bloques)
|||| |||| |||| 52/52 bloque = 4096/64 bloques
|||| |||| ||| 48 Asignación típica para sitios más grandes (/ 48 = 65536/64 bloques)
|||| |||| || 44
|||| |||| | 40
|||| |||| 36 posibles asignaciones extra pequeñas del registro local de Internet (LIR) en el futuro
|||| ||| 32 asignaciones mínimas de LIR
|||| || 28 asignaciones medias LIR
|||| | 24 LIR grandes asignaciones
|||| 20 LIR asignaciones extra grandes
||| 16
|| 12 asignaciones de registros regionales de Internet (RIR) de IANA [20]| 8
4

Agregación de prefijo

CIDR proporciona agregación detallada de prefijos de enrutamiento . Por ejemplo, si los primeros 20 bits de sus prefijos de red coinciden, se pueden agregar dieciséis redes / 24 contiguas y anunciarlas en una red más grande como una sola entrada de la tabla de enrutamiento / 20 . Esto reduce el número de rutas que deben anunciarse.

Ver también

  • Conjunto de protocolos de internet

Referencias

  1. ^ Y. Rekhter; T. Li (septiembre de 1993). Una arquitectura para la asignación de direcciones IP con CIDR . doi : 10.17487 / RFC1518 . RFC 1518 .
  2. ^ a b V. Fuller; T. Li; J. Yu; K. Varadhan (septiembre de 1993). Enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR): una estrategia de asignación y agregación de direcciones . doi : 10.17487 / RFC1519 . RFC 1519 .
  3. ^ J. Reynolds; J. Postel, eds. (Abril de 1985). Números asignados . doi : 10.17487 / RFC0943 . RFC 943 .
  4. ^ R. Hinden, ed. (Septiembre de 1993). Declaración de aplicabilidad para la implementación de enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR) . doi : 10.17487 / RFC1517 . RFC 1517 .
  5. ^ a b V. Fuller; T. Li (agosto de 2006). Enrutamiento entre dominios sin clases (CIDR): el plan de agregación y asignación de direcciones de Internet . doi : 10.17487 / RFC4632 . RFC 4632 .
  6. ^ a b J. Mogul; J. Postel, eds. (Agosto de 1985). Procedimiento de división en subredes estándar de Internet . segundo. 2.1. doi : 10.17487 / RFC0950 . RFC 950 .
  7. ^ Carl-Herbert Rokitansky, "Esquema de direccionamiento de clústeres de Internet y su aplicación a redes públicas de datos", Proc. 9th International Conference on Computer Communication (ICCC '88), págs. 482-491, Tel Aviv, Israel, octubre / noviembre. 1988
  8. ^ Cluster Addressing y CIDR en los archivos de correo del IETF
  9. ^ Brian Kantor (diciembre de 2018). "Re: Pregunta estúpida tal vez?" . Grupo de Operadores de Redes de América del Norte. / 24 es ciertamente más limpio que 255.255.255.0. Creo recordar que fue Phil Karn quien a principios de los 80 sugirió que expresar máscaras de subred como el número de bits del extremo superior de la palabra de dirección era eficiente, ya que las máscaras de subred eran siempre una serie de unos seguidos de ceros sin intercalar. que se incorporó (o inventó de forma independiente) aproximadamente una década después como notación CIDR abcd / n en RFC1519.
  10. ^ William Simpson (diciembre de 2018). "Re: Pregunta estúpida tal vez?" . Grupo de Operadores de Redes de América del Norte. De hecho, Brian tiene razón. Phil estaba muy adelantado a los tiempos. Pero no lo recuerdo hablando de eso hasta finales de los 80.
  11. ^ T. Pummill; B. Manning (diciembre de 1995). Tabla de subred de longitud variable para IPv4 . doi : 10.17487 / RFC1878 . RFC 1878 .
  12. ^ S. Williamson; M. Kosters; D. Blacka; J. Singh; K. Zeilstra (junio de 1997). Protocolo Whois de referencia (RWhois) V1.5 . doi : 10.17487 / RFC2167 . RFC 2167 . Las redes IP también son etiquetas léxicamente jerárquicas que utilizan la notación Classless Inter-Domain Routing (CIDR), pero su jerarquía no se determina fácilmente con una simple manipulación de texto; por ejemplo, 198.41.0.0/22 ​​es parte de 198.41.0.0/16, que es parte de 198.40.0.0/15.
  13. ^ J. Mogul, ed. (Octubre de 1984). Difusión de datagramas de Internet en presencia de subredes . segundo. 7. doi : 10.17487 / RFC0922 . RFC 922 .
  14. ^ F. Baker, ed. (Junio ​​de 1995). Requisitos para enrutadores IP versión 4 . segundo. 4.2.3.1. doi : 10.17487 / RFC1812 . RFC 1812 .
  15. ^ RFC 4862 
  16. ^ Recomendación de IAB / IESG sobre asignaciones de direcciones IPv6 a sitios . IAB / IESG. Septiembre de 2001. doi : 10.17487 / RFC3177 . RFC 3177 .
  17. ^ a b T. Narten; G. Huston; L. Roberts (marzo de 2011). Asignación de direcciones IPv6 a sitios finales . doi : 10.17487 / RFC6177 . RFC 6177 .
  18. ^ "Planes de direccionamiento ARIN IPv6" . Getipv6.info. 2016-03-25 . Consultado el 12 de marzo de 2018 .
  19. ^ "Tasas de asignación de IP RIPE" . Archivado desde el original el 3 de febrero de 2011.
  20. ^ "Asignaciones de direcciones de unidifusión IPv6 de IANA" . Iana.org . Consultado el 12 de marzo de 2018 .

Lectura adicional

  • Delegación Classless IN-ADDR.ARPA . Marzo de 1998. doi : 10.17487 / RFC2317 . RFC 2317 .
  • CIDR y Classful Routing . Agosto de 1995. doi : 10.17487 / RFC1817 . RFC 1817 .

Enlaces externos

  • Informe CIDR (actualizado diariamente)