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什么是CIDR表示法?子网、IP范围和网络掩码详解

从零理解CIDR表示法——/24、/16等前缀长度如何工作,如何计算IP范围,以及如何在网络配置和云安全组中使用CIDR。

什么是CIDR表示法?子网、IP范围和网络掩码详解

什么是CIDR表示法?

CIDR(无类别域间路由)是一种紧凑表示IP地址及其网络掩码的方式:192.168.1.0/2410.0.0.0/80.0.0.0/0

斜杠后的数字是前缀长度——表示固定位数(网络部分)。剩余位数是可变的(主机地址)。

什么是CIDR表示法?子网、IP范围和网络掩码详解插图

工作原理

192.168.1.0/24

IP二进制:   11000000.10101000.00000001.00000000
                |_____ 24位固定 _____|__ 8位可变 __

/24 表示:

  • 前24位是网络部分:192.168.1
  • 后8位可变:0255
  • 总地址数:2^8 = 256(254个可用——.0是网络地址,.255是广播地址)

快速公式:

  • 总主机数 = 2^(32 - 前缀长度)
  • 可用主机数 = 总主机数 - 2

常见CIDR块

CIDR 可用IP数 常见用途
/32 1 单个IP(白名单单个主机)
/30 2 点对点链路
/28 14 非常小的子网
/27 30 小团队子网
/26 62 小型办公室
/25 126 半个C类
/24 254 标准网络(家庭、小型办公室)
/22 1,022 中型网络
/20 4,094 大型子网
/16 65,534 大型组织
/8 1670万 巨大网络
/0 全部 整个互联网(防火墙中“允许所有”)

什么是CIDR表示法?子网、IP范围和网络掩码详解插图

私有IP范围(RFC 1918)

在公共互联网上不可路由:

CIDR 范围 典型用途
10.0.0.0/8 10.x.x.x 大型企业
172.16.0.0/12 172.16.x.x – 172.31.x.x 中型网络
192.168.0.0/16 192.168.x.x 家庭/办公室

云安全组中的CIDR

# AWS安全组入站规则:
允许SSH(22)        来自 203.0.113.0/24   → 仅你的办公室可以SSH
允许HTTPS(443)     来自 0.0.0.0/0        → 互联网上的任何人
允许PostgreSQL(5432)来自 10.0.0.0/16    → 仅VPC实例

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VPC子网设计示例

VPC: 10.0.0.0/16  (65,536个地址)

公有子网:
  10.0.1.0/24  (us-east-1a) — 254个主机 — 负载均衡器
  10.0.2.0/24  (us-east-1b) — 254个主机

私有子网:
  10.0.10.0/24 (us-east-1a) — 254个主机 — 应用服务器
  10.0.11.0/24 (us-east-1b) — 254个主机

数据库子网:
  10.0.20.0/24 (us-east-1a) — 254个主机 — RDS
  10.0.21.0/24 (us-east-1b) — 254个主机

手动计算IP范围

对于 192.168.5.0/26

  • 主机数 = 2^(32-26) = 2^6 = 64
  • 可用主机数 = 62
  • 网络地址 = 192.168.5.0
  • 广播地址 = 192.168.5.63
  • 可用范围 = 192.168.5.1 到 192.168.5.62

→ 使用 IPv4子网计算器 自动计算子网范围。