CIDR

За последние несколько лет в Интернете многое изменилось: резко возросло число; и сетей, повысилась интенсивность трафика, изменился характер передаваемых да] Из-за несовершенства протоколов маршрутизации обмен сообщениями об обнов/ таблиц стал приводить к сбоям магистральных маршрутизаторов, происходящим перегрузок при обработке большого объема служебной информации. Так, сегодня т цы магистральных маршрутизаторов в Интернете могут содержать до нескольких и даже тысяч маршрутов.

Суть технологии CIDR заключается в следующем. Каждому поставщику услуг Интернета назначается непрерывный диапазон IP-адресов. При таком подходе все адреса каждого поставщика услуг имеют общую старшую часть — префикс, поэтому маршрутизация на магистралях Интернета может осуществляться на основе префиксов, а не полных адресов сетей. А это значит, что вместо множества записей по числу сетей будет достаточно поместить одну запись сразу для всех сетей, имеющих общий префикс. Такое агрегирование адресов позволит уменьшить объем таблиц в маршрутизаторах всех уровней, а следовательно, ускорить работу маршрутизаторов и повысить пропускную способность Интернета.

Ранее мы рассматривали примеры, где администраторы корпоративных сетей с помощью масок делили на несколько частей непрерывный пул адресов, полученный от поставщика услуг, чтобы использовать эти части для структуризации своей сети. Такой вариант применения масок называется разделением на подсети.

Вместе с тем в процессе разделения на подсети с помощью масок проявлялся и обратный эффект их применения. Упрощенно говоря, для того чтобы направить весь суммарный трафик, адресованный из внешнего окружения в корпоративную сеть, разделенную на подсети, достаточно, чтобы во всех внешних маршрутизаторах наличествовала одна строка. В этой строке на месте адреса назначения должен быть указан общий префикс для всех этих сетей. Здесь мы имеем дело с операцией, обратной разделению на подсети — операцией агрегирования несколько сетей в одну более крупную.

Рис. 1дресное пространство поставщика услуг

Вернемся к рис. 1, на котором показано адресное пространство поставщика услуг с участками SI, S2, S3 и S, переданными в пользование четырем клиентам. Этот пример также иллюстрирует рис. 2. В результате агрегирования сетей клиентов в табл. 1 маршрутизатора Rjsp поставщика услуг для каждого клиента будет выделено по одной строке независимо от количества подсетей, организованных ими в своих сетях. Так, вместо четырех маршрутов к четырем сетям клиента S в таблице задан только один общий для всех них маршрут.

Таблица 1. Таблица маршрутизатора Risp поставщика услуг

Адрес назначения Маска Следующий
маршрутизатор
Номер выходного интерфейса Расстояние
Подключена
131.57 0.0 (S1) 255.255.255.0 R3 1 1
131.57 2.0 (S2) 255.255.255.0 R3 3 1
131.57 4. 0(S3) 255.255.254.0 R1 3 Подключена
131.57.8.0 (S) 255.255.252.0 R1 2  
Маршрут по умолчанию 0.0.0.0 Rexternal 4 -

Итак, внедрение технологии CIDR позволяет решить две основные задачи.

  • Более экономное расходование адресного пространства. Благодаря технологии CIDR поставщики услуг получают возможность «нарезать» блоки из выделенного им адресного пространства в точном соответствии с требованиями каждого клиента, при этом у клиента остается пространство для маневра на случай будущего роста.
  • Уменьшение числа записей в таблицах маршрутизации за счет объединения маршрутов — одна запись в таблице маршрутизации может представлять большое количество сетей. Если все поставщики услуг Интернета начнут придерживаться стратегии CIDR, то особенно заметный выигрыш будет достигаться в магистральных маршрутизаторах.

Рис. 2. Объединение подсетей

Необходимым условием эффективного использования технологии CIDR является локализация адресов, то есть назначение адресов, имеющих совпадающие префиксы, сетям, располагающимся территориально по соседству. Только в таком случае трафик может быть агрегирован.

К сожалению, сейчас распределение адресов носит во многом случайный характер. Кардинальный путь решения проблемы — перенумерование сетей. Однако эта процедура сопряжена с определенными временными и материальными затратами, и для ее проведения пользователей нужно каким-либо образом стимулировать. В качестве таких стимулов рассматривается, например, введение оплаты за строку в таблице маршрутизации или же количество узлов в сети. Первое требование подводит потребителя к мысли получить у поставщика услуг такой адрес, чтобы маршрутизация трафика в его сеть шла на основании префикса, и номер его сети не фигурировал больше в магистральных маршрутизаторах. Требование оплаты каждого адреса узла также может подтолкнуть пользователя решиться на перенумерование с тем, чтобы получить ровно столько адресов, сколько ему нужно.

Технология CIDR уже успешно используется в текущей версии протокола IP (IPv4) и поддерживается такими протоколами маршрутизации, как OSPF, RIP-2, BGP4 (в основном на магистральных маршрутизаторах Интернета).