【网络技术】什么是CIDR
序言
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1 基础介绍
CIDR（Classless Inter-Domain Routing，无类域间路由选择）是一种IP地址分配和路由选择技术，它相对于传统的IP地址分类方式更加灵活和高效。
在CIDR中，IP地址被划分为网络前缀和主机标识符两部分：
- 网络前缀：用于标识网络地址
- 主机标识符：用于标识主机地址
CIDR使用斜线符号（/）来表示网络前缀的长度，
例如，192.168.1.0/24表示网络前缀为192.168.1，子网掩码为255.255.255.0，可以分配256个主机地址。
CIDR的优点在于它可以更好地支持可变长度子网掩码（VLSM）和路由聚合等功能，从而提高了网络资源的利用率和路由选择的效率。
传统的IP地址分类方式将所有IP地址分为A、B、C、D、E五类，每一类地址只能分配固定数量的主机地址，导致了地址浪费和不足的问题。
而CIDR则可以根据实际需求进行IP地址分配，避免了地址浪费和不足的问题。
CIDR还可以更好地支持路由聚合，使网络路由表更加简洁和高效。
路由聚合是指将多个网络地址聚合为一个更大的网络地址，从而减少路由表的条目数和路由选择的复杂度。
CIDR可以通过将多个相邻的网络地址聚合为一个更大的网络地址，从而实现路由聚合的功能。
总之，CIDR是一种更加灵活和高效的IP地址分配和路由选择技术，它能够更好地满足不同网络环境的需求，提高网络资源的利用率和路由选择的效率。
下面我们来看下它的优缺点以及使用场景吧
2 CIDR优缺点
CIDR的优点
CIDR（Classless Inter-Domain Routing）它的优点包括：
提高了IP地址的利用率：CIDR将原来的网络地址分配方式按照子网掩码的长度进行划分，这样可以根据实际需要分配更精细的IP地址，从而提高IP地址的利用率。
节省了路由表的存储空间：CIDR采用聚合路由的思想，将相邻的地址段聚合成一个路由，这样可以减少路由表的存储空间，降低路由器的负担，提高路由效率。
灵活性强：CIDR可以根据实际需要划分子网，使得网络规划更加灵活。
易于管理：CIDR可以减少网络中的广播，降低网络的拥塞，使得网络管理更加简单。
CIDR的缺点
CIDR的缺点：
需要更高的技术水平：CIDR需要更高的技术水平来进行设计和管理，需要了解如何划分子网、如何设置子网掩码等知识。
可能会增加网络延迟：CIDR需要对路由器进行更加精细的控制，可能会增加网络延迟。
与旧协议不兼容：CIDR需要支持CIDR的协议才能进行使用，与旧协议不兼容。
3 CIDR使用场景
CIDR主要应用于IP地址的分配和路由选择，以下是CIDR使用场景的几个例子：
大型企业网络：对于大型企业网络，CIDR可以将IP地址按照子网掩码的长度进行划分，使得网络规划更加灵活，同时也可以减少网络中的广播，降低网络的拥塞，从而使得网络管理更加简单。
互联网服务提供商（ISP）：对于ISP来说，CIDR可以减少路由表的存储空间，降低路由器的负担，提高路由效率，同时也可以减少网络中的广播，降低网络的拥塞，从而提高网络的可靠性和性能。
多租户云环境：对于多租户云环境来说，CIDR可以将IP地址按照租户进行划分，从而实现不同租户之间的网络隔离，保证网络的安全性和隐私性。
IPv6网络：对于IPv6网络来说，CIDR是默认的地址分配方式，可以将IPv6地址按照子网掩码的长度进行划分，从而提高IPv6地址的利用率，减少IPv6地址的浪费。
总之，CIDR是一种灵活、高效的网络地址分配和路由选择技术，适用于各种规模的网络环境。
4 CIDR使用示例
Python 示例
CIDR是一种地址分配和路由选择技术，其使用是通过对IP地址和子网掩码进行计算来实现的。
以下是一个使用Python实现CIDR计算的示例代码，可以用于计算IP地址在CIDR地址段中的子网掩码、网络地址和广播地址等信息：
import ipaddress
cidr = '192.168.1.0/24'
# 解析CIDR地址
network = ipaddress.ip_network(cidr)
# 输出网络地址和广播地址
print('Network Address:', network.network_address)
print('Broadcast Address:', network.broadcast_address)
# 输出子网掩码
print('Netmask:', network.netmask)
# 输出主机数
print('Hosts:', network.num_addresses - 2)
上述代码中，
- 定义了一个CIDR地址段，
- 然后使用Python标准库中的
ipaddress模块来解析CIDR地址，并获取其中的网络地址、广播地址、子网掩码和主机数等信息。- 最后，将这些信息输出到控制台中，以便进行进一步的处理和分析。
需要注意的是，由于CIDR地址段的长度可能不同，因此在实际使用中需要根据具体的CIDR地址段来进行计算。
同时，由于IP地址是二进制数据，因此在进行计算时需要进行二进制和十进制之间的转换。
运行结果：
Linux示例
在 Linux 中，可以使用
ip命令来对 CIDR 地址段进行计算和管理。以下是几个常用的示例：
显示 CIDR 地址段信息
$ ip address show dev eth0
2: eth0: mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
inet 192.168.1.100/24 brd 192.168.1.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
上述命令可以显示名为
eth0的网络接口的 CIDR 地址段信息，包括 IP 地址、子网掩码、广播地址等。
添加 CIDR 地址段
该命令可以将
192.168.2.1/24添加到名为eth0的网络接口上。
$ sudo ip address add 192.168.2.1/24 dev eth0
删除 CIDR 地址段
下面命令可以将
192.168.2.1/24从名为eth0的网络接口上删除。
$ sudo ip address del 192.168.2.1/24 dev eth0
显示路由表信息
下面命令可以显示当前系统的路由表信息，包括默认路由、网络地址和网络接口等信息。
$ ip route show
default via 192.168.1.1 dev eth0 proto dhcp metric 100
192.168.1.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.1.100 metric 100
需要注意的是，在进行 CIDR 地址段计算和管理时，需要具备一定的网络知识和技能，以确保网络的安全性和稳定性。
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书名
图书名称：《数字身份与元宇宙信任治理》
图书介绍
内容简介
《数字身份与元宇宙信任治理》由北京大学出版社出版，中科院软件所博士，高级工程师冀俊峰著作，本书解析元宇宙框架及其信任治理底层逻辑，讨论数字身份模式的发展趋势，分解元宇宙数字身份的技术要素，建设元宇宙信任环境，助力未来元宇宙数字身份构建、管理、应用赋能及零信任安全管理。
本书是一本介绍数字身份和元宇宙的普及型书籍，力求专业性与通俗性相平衡。
全书共八章，其中前四章主要介绍数字身份管理及应用，包括数字身份的相关概念及特性；身份认证管理、应用赋能及零信任安全管理；各国的数字身份实施；讨论数字身份在公共治理、商业服务等领域的应用价值。后面四章主要探究元宇宙框架及其信任治理，从Web技术架构的演变，介绍元宇宙的网络技术基础Web 3.0，以及相关的数字身份模式的发展趋势；讨论元宇宙中的数字身份技术要素及形态特征，以及数字身份、数字分身等关键特征要素；探讨利用数字身份对元宇宙的信任环境进行治理的方法和技术；探讨如何构建元宇宙的信任治理规则。
作者简介
冀俊峰，中科院软件所博士，高级工程师，论文曾获得国际计算机图形学会议 CGI'2005 最佳论文。自2005 年以来，作者一直在国家信息中心及国家电子政务外网管理中心从事网络规划及数字经济等方面的发展研究工作，撰写论文曾多次获得国家发改委中青年经济论坛优秀论文。主要做图形学VR\AR\区块链等。
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