การกำหนดแอดเดรสแบบคลาส IPv4
ก่อนที่ CIDR (Classless Inter-Domain Routing) จะปรากฏขึ้นในปี 1993 ที่อยู่ IPv4 ถูกแบ่งออกเป็น "คลาส" ที่เข้มงวด — A, B, C และวัตถุประสงค์พิเศษบางประการ ยุคแห่งความมีระดับใช้เวลาเพียง 12 ปีนับจากการกำหนดมาตรฐานของ IPv4 แต่คำศัพท์เฉพาะดังกล่าวยังคงอยู่ในการสนทนาแบบไม่เป็นทางการ การทำความเข้าใจว่าการกล่าวถึงอย่างมีระดับช่วยให้ประวัติศาสตร์การสร้างอินเทอร์เน็ตกระจ่างขึ้นได้อย่างไร
เนื้อหาบทความฉบับเต็มมีให้เป็นภาษาอังกฤษด้านล่าง
การกำหนดที่อยู่แบบคลาสฟูล เป็นรูปแบบการจัดสรรที่อยู่ IPv4 จาก RFC 791 (1981) จนกระทั่งแทนที่อย่างมีประสิทธิภาพด้วย CIDR ใน RFC 1517-1520 (1993) พื้นที่ที่อยู่ IPv4 แบบ 32 บิตถูกแบ่งออกเป็นคลาสขนาดคงที่ตามบิตนำหน้า โมเดลนี้ง่ายต่อการเข้าใจและเป็นหายนะสำหรับการอนุรักษ์ที่อยู่
คลาส
- Class A — บิตนำหน้า 0 ส่วนเครือข่ายคือ 8 บิต ส่วนโฮสต์คือ 24 บิต ช่วง 0.0.0.0 ถึง 127.255.255.255 แต่ละเครือข่ายคลาส A มีที่อยู่ 16,777,216 ที่อยู่ เครือข่ายคลาส A ที่เป็นไปได้เพียง 128 รายการเท่านั้น
- Class B — บิตนำหน้า 10 ส่วนเครือข่ายคือ 16 บิต ส่วนโฮสต์คือ 16 บิต ช่วง 128.0.0.0 ถึง 191.255.255.255 แต่ละคลาส B มีที่อยู่ 65,536 รายการ
- Class C — บิตนำหน้า 110 ส่วนเครือข่ายคือ 24 บิต ส่วนโฮสต์คือ 8 บิต ช่วง 192.0.0.0 ถึง 223.255.255.255 แต่ละคลาส C มี 256 ที่อยู่ (ใช้งานได้ 254 รายการ)
- Class D — บิตนำหน้า 1110 สงวนไว้สำหรับการกำหนดแอดเดรสแบบหลายผู้รับ ช่วง 224.0.0.0 ถึง 239.255.255.255.
- Class E — บิตนำหน้า 1111 สงวนไว้สำหรับใช้ในการทดลอง ช่วง 240.0.0.0 ถึง 255.255.255.255.
ภัยพิบัติการจัดสรร
อินเทอร์เน็ตยุคแรก ๆ แจกที่อยู่ IPv4 ตามคลาสที่เหมาะกับขนาดที่คาดไว้ของผู้ร้องขอ:
- Need less than 256 address? รับคลาส C.
- ต้องการ 257-65536 หรือไม่ รับ Class B.
- ต้องการเพิ่มเติมหรือไม่ รับคลาส A.
ปัญหา: มหาวิทยาลัยที่คาดหวังว่าจะมีที่อยู่ 500 แห่งจะต้องจัดคลาส B (65,536) เนื่องจากคลาส C มีขนาดเล็กเกินไป ที่อยู่ที่เหลืออีก 65,036 แห่งไม่ได้ใช้งาน ผู้ถือ Class B ระดับต้นประกอบด้วยมหาวิทยาลัย ห้องปฏิบัติการวิจัย และบริษัทหลายแห่งที่ต้องการที่อยู่สองสามพันแห่ง แต่ได้รับการจัดสรรมากกว่า 20 เท่า
ขยะสะสมมีมหาศาล ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 กลุ่ม IPv4 ฟรีเริ่มหมดลงอย่างเห็นได้ชัด โดยที่อยู่ที่ถูกใช้ส่วนใหญ่ไม่มีการใช้งานในการจัดสรรขนาดใหญ่
บล็อกผู้ถือ
Class A ที่มีชื่อเสียงในช่วงต้น (แต่ละบล็อกมีที่อยู่ 16.7 ล้านที่อยู่) ได้รับการมอบหมายให้กับผู้เล่นอินเทอร์เน็ตกลุ่มแรกจำนวนไม่มาก ผู้ถือที่มีชื่อเสียง:
- MIT — 18.0.0.0/8 (จนกว่าจะส่งคืนในปี 2560)
- IBM — 9.0.0.0/8
- HP / Compaq — 15.0.0.0/8, 16.0.0.0/8
- Xerox — 13.0.0.0/8
- US DoD — หลาย /8s
- AT&T — 12.0.0.0/8
- Apple — 17.0.0.0/8
- Ford — 19.0.0.0/8
การจัดสรรเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1980 เมื่อ /8 รู้สึก สมเหตุสมผล ปัจจุบันมีมูลค่าหลายสิบล้านดอลลาร์ในตลาดรอง
CIDR: การตอบสนอง
ภายในปี 1992 ความเหนื่อยล้าของที่อยู่กำลังมาอย่างชัดเจน ข้อเสนอ CIDR ขจัดขอบเขตของชั้นเรียน: อนุญาตให้ใช้ความยาวของคำนำหน้าเท่าใดก็ได้ (ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ /24, /22, /15 ฯลฯ) การจัดสรรสามารถกำหนดขนาดตามความต้องการที่แท้จริงแทนที่จะปัดเศษเป็นคลาสถัดไป
CIDR ถูกนำไปใช้ในปี 1993 ผลกระทบทันที: มหาวิทยาลัยที่ต้องการที่อยู่ 500 แห่งได้รับ /23 (510 ใช้งานได้) แทนที่จะเป็นคลาส B ผลกระทบโดยรวมซื้อเวลาเพียงพอสำหรับการพัฒนา IPv6 ซึ่งพูล IPv4 ฟรีนั้นใช้ไม่หมดจนถึงปี 2011
ทำไม "Class C" ยังคงมีการใช้เรียกขานกัน
แม้ว่า CIDR จะมีการใช้งานมานานกว่า 30 ปีแล้ว คุณจะได้ยินวิศวกรเครือข่ายพูดอย่างไม่เป็นทางการว่า "ให้ Class C แก่พวกเขา" ซึ่งแปลว่า "a /24" คำศัพท์ยังคงอยู่เพราะ /24 มีขนาดเท่ากับคลาส C ดั้งเดิม และ "คลาส C" นั้นสั้นกว่าหากพูด จะไม่ถูกต้องทางเทคนิคหลังปี 1993 — ไม่มีคลาส — แต่เป็นที่เข้าใจในบริบท
คำศัพท์ที่แม่นยำอย่างเคร่งครัดใช้ CIDR (เช่น "a /24") แทนที่จะเป็นชื่อคลาส ชื่อคลาสคือร่องรอย
ช่วงที่สงวนไว้ซึ่งมาจากวันคลาส
บล็อกที่มีวัตถุประสงค์พิเศษบางบล็อกมีต้นกำเนิดในยุคคลาส:
- 127.0.0.0/8 — ลูปแบ็ค เดิมทีเป็นคลาส A เต็มรูปแบบที่สงวนไว้สำหรับลูปแบ็ค (ที่อยู่เดียวจะเพียงพอ แต่คลาส A เป็นการจัดสรรที่เล็กที่สุด)
- 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 - การกำหนดแอดเดรสส่วนตัวของ RFC 1918 10/8 เป็นคลาส A; 172.16/12 เป็นบล็อกที่ต่อเนื่องกันภายในช่วงคลาส B ดั้งเดิม 192.168/16 อยู่ในช่วงคลาส C
- 169.254.0.0/16 — การกำหนดค่าอัตโนมัติแบบลิงก์โลคัล (ใช้เมื่อ DHCP ล้มเหลว) ภายในช่วง Class B ดั้งเดิม
- 224.0.0.0/4 — มัลติคาสต์ เดิมทีเป็นคลาส D.
ทั้งหมด การกำหนดแอดเดรสแบบคลาสสิก Takeaway
เป็นยุค 12 ปีที่ลงท้ายด้วย CIDR การทราบเรื่องนี้จะอธิบายได้ว่าทำไมคำศัพท์บางคำถึงยังคงมีอยู่ เหตุใดเครือข่ายเดิมบางเครือข่ายจึงมีรูปแบบการจัดสรรที่ผิดปกติ และเหตุใดบริษัทอย่าง Apple จึงยังคงถือครอง /8s สำหรับการสร้างเครือข่ายในแต่ละวันในปี 2026 สัญกรณ์และแนวคิด CIDR คือสิ่งที่เกี่ยวข้อง — ดูบทความเครือข่ายย่อย .
ของเราคำถามที่พบบ่อย
- คลาส IP ยังคงใช้อยู่หรือไม่
- เป็นเพียงข้อมูลอ้างอิงอย่างไม่เป็นทางการและเป็นข้อมูลทางประวัติศาสตร์เท่านั้น โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง ระบบการจัดสรร และระบบปฏิบัติการทั้งหมดใช้รูปแบบ CIDR ชื่อชั้นเรียนยังคงอยู่ในการสนทนา แต่ความจริงทางเทคนิคไม่มีคลาสมาตั้งแต่ปี 1993
- เหตุใดช่วง 10.x.x.x จึงเรียกว่าส่วนตัว
- RFC 1918 สงวนไว้ (พร้อมกับ 172.16/12 และ 192.168/16) สำหรับเครือข่ายภายในส่วนตัวที่ไม่สามารถเข้าถึงได้จากอินเทอร์เน็ตสาธารณะ 10/8 เป็นคลาส A รุ่นแรกที่สงวนไว้เพื่อจุดประสงค์นี้ ขนาดทำให้สามารถใช้งานได้กับเครือข่ายภายในขนาดใหญ่มาก
- ยังมีใครได้คลาส A อยู่มั้ย?
- ไม่ได้มาจากสำนักทะเบียนอินเทอร์เน็ตระดับภูมิภาค — พูลฟรีดั้งเดิมหมดลงแล้ว เส้นทางเดียวคือการซื้อ /8 ที่มีอยู่ในตลาดรองซึ่งมีราคาหลายร้อยล้านดอลลาร์ ตามความเป็นจริงแล้ว ไม่มีองค์กรใดได้รับสิ่งที่เทียบเท่าคลาส A ใหม่
- เหตุใด 127.0.0.1 ไม่ใช้ที่อยู่เดียว
- อุบัติเหตุครั้งประวัติศาสตร์ เมื่อ 127/8 ถูกสงวนไว้สำหรับลูปแบ็คในปี 1981 หน่วยที่จองได้น้อยที่สุดคือคลาส A ที่อยู่ 16 ล้านที่อยู่จะสูญเปล่าอย่างมีประสิทธิภาพกับฟังก์ชันที่ต้องการเพียงหนึ่งเดียว (หรือสองสามรายการ) IPv6 แก้ไขสิ่งนี้ด้วย ::1/128 - ที่อยู่เดียวสำหรับลูปแบ็ค
- มีการเปลี่ยนแปลงอะไรเมื่อ CIDR แทนที่ classful
- โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางต้องได้รับการอัปเดตเพื่อให้มีความยาวคำนำหน้า (RIPv2, OSPF, BGP4) กฎการจัดสรรมีความละเอียดมากขึ้น วิศวกรเครือข่ายต้องเรียนรู้ซับเน็ตมาสก์ที่มีความยาวผันแปรได้ ตารางเส้นทางอินเทอร์เน็ตมีประสิทธิภาพมากขึ้น (การรวม CIDR ลดจำนวนเส้นทาง) การเปลี่ยนแปลงใช้เวลาหลายปี การเปลี่ยนแปลงทางเทคนิคและการศึกษามีความสำคัญ