CIDR (Classless Inter-Domain Routing) ist ein in den 1990er Jahren eingeführtes Adressierungsverfahren, das IP-Adressen zuweist und Routen mithilfe von Präfixen variabler Länge im Format Adresse/Präfixlänge (z. B. 192.0.2.0/24) aggregiert, und damit das feste, klassenbasierte A-, B- und C-Schema ersetzt, um die Erschöpfung der IPv4-Adressen und das Anwachsen der Routing-Tabellen zu lösen. Die Präfixlänge gibt an, wie viele führende Bits das Netzwerk identifizieren, während die verbleibenden Bits einzelne Hosts identifizieren, was eine flexible Blockgrößenbestimmung an Bitgrenzen sowohl für IPv4 als auch für IPv6 ermöglicht. Ein mangelhaftes CIDR-Management führt zu konkreten Problemen wie überlappenden Präfixen, falsch ausgerichteten Blockgrenzen und fehlerhafter Aggregation, die das Routing, VPNs, Firewall-Regeln und Peering-Einrichtungen erschweren, weshalb eine genaue Adressplanung für den Netzwerkbetrieb unerlässlich ist.
So funktioniert CIDR
CIDR drückt ein Netzwerk als IP-Adresse plus eine Präfixlänge aus, die angibt, wie viele führende Bits das Netzwerk identifizieren. Die verbleibenden Bits identifizieren Hosts innerhalb dieses Netzwerks.
- Wählen Sie eine Präfixlänge: Die Präfixlänge, die hinter einem Schrägstrich angegeben wird, legt die Größe des Blocks fest. Ein /24 in IPv4 legt 24 Netzwerkbits fest und lässt 8 Hostbits frei, sodass der Block 256 Adressen enthält.
- Zuweisung des Blocks: Eine Registrierungsstelle oder ein Anbieter weist einen Block zu, der den Anforderungen entspricht, anstatt ein vollständiges Klasse-A-, B- oder C-Netzwerk. Blöcke können jede beliebige Größe an einer Bitgrenze haben.
- Nach Bedarf unterteilen: Eine Organisation teilt ihren Block in längere Präfixe für einzelne Subnetze auf. Ein /24-Block kann in zwei /25-Blöcke oder vier /26-Blöcke unterteilt werden.
- Aggregation für das Routing: Zusammenhängende Blöcke, die ein gemeinsames führendes Bitmuster aufweisen, werden als ein kürzeres Präfix angekündigt. Zwei benachbarte /24-Blöcke können zu einem einzigen /23-Block zusammengefasst werden, wenn sie ausgerichtet sind.
- Weiterleitung nach dem längsten Übereinstimmungspräfix: Ein Router vergleicht eine Zieladresse mit seiner Tabelle und verwendet den Eintrag mit dem längsten Präfix, sodass eine spezifischere Route eine allgemeinere außer Kraft setzt.
Die CIDR-Notation gilt gleichermaßen für IPv6, wo Präfixe wie /64 für Subnetze üblich sind. Die Präfixlänge ersetzt die implizierten Klassengrenzen und wird zusammen mit der Subnetzmaske verwendet, die lediglich eine andere Schreibweise für dieselbe Bitanzahl darstellt.
Häufige CIDR-Probleme
Zwei Teams weisen Blöcke zu, die sich überschneiden, beispielsweise einen /23-Block und einen darin enthaltenen /24-Block, wodurch der Datenverkehr das falsche Netzwerk erreicht oder zeitweise ausfällt. Das Problem tritt häufig auf, wenn VPNs, Peering- oder Cloud-Netzwerke miteinander verbunden sind und Routen miteinander in Konflikt stehen.
Ein Block wird mit einer Host-Adresse geschrieben, die nicht an der Präfixgrenze liegt, z. B. 10.1.1.64/24, obwohl eigentlich 10.1.1.0/24 gemeint war. Einige Plattformen lehnen dies ab, andere normalisieren es stillschweigend, was zu verwirrenden Abweichungen in Routen- und Firewall-Einträgen führt.
Planer vergessen oft, dass die erste und die letzte Adresse in einem IPv4-Subnetz normalerweise für das Netzwerk und den Broadcast reserviert sind und dass Cloud-Plattformen noch weitere Adressen reservieren. Ein Subnetz, dessen Größe genau auf den Bedarf abgestimmt ist, hat bereits bei der Bereitstellung keine nutzbaren Adressen mehr.
Die Zuweisung von Blöcken ohne Berücksichtigung der Topologie führt dazu, dass Adressen über verschiedene Standorte verstreut sind, sodass sie nicht zu einer Route zusammengefasst werden können. Routing-Tabellen wachsen an, und Zusammenfassungsrouten können entweder nicht verwendet werden oder ziehen Datenverkehr für Adressen an, die gar nicht vorhanden sind.
Ein DHCP-Bereich, ein Firewall-Objekt und ein IPAM-Eintrag weisen jeweils eine unterschiedliche Präfixlänge für dasselbe Netzwerk auf. Hosts erhalten die falsche Subnetzmaske oder Regeln lassen einen Teil des Bereichs außer Acht, und der Fehler ist schwer aufzuspüren, da jedes System intern konsistent erscheint.