CIDR 子网划分可视化 - 地址范围与二进制图示

CIDR（Classless Inter-Domain Routing）是一种IP地址分配和路由方法，取代了传统的A/B/C类地址划分。它使用斜线记法（如192.168.1.0/24），其中/24表示前24位是网络位，剩余8位是主机位。CIDR大大提高了IP地址的利用效率，减少了路由表条目，是现代互联网的基础技术之一。

/24表示子网掩码为255.255.255.0，前24位是网络位。总共有2⁸=256个地址，其中网络地址（如192.168.1.0）和广播地址（如192.168.1.255）各占1个，剩余254个地址可分配给主机设备。这是家庭和小型办公室最常见的子网规模。

网络地址（主机位全0）是整个子网的标识符，用于路由表中标识该网段，不能分配给具体设备。广播地址（主机位全1）用于向子网内所有设备发送数据包，如ARP请求、DHCP发现等。这两个地址是每个子网的"保留地址"，不计入可用主机数。

/31子网（RFC 3021）专门用于点对点链路，只有2个地址，都可用于设备。传统子网划分需要至少/30（4个地址，2个可用），而/31将地址利用率提高到100%，在IPv4地址紧缺的情况下非常有价值。常见于路由器之间的互联链路。

根据RFC 1918，私有IP地址范围包括：
• 10.0.0.0/8（A类私有，约1677万个地址）
• 172.16.0.0/12（B类私有，约104万个地址）
• 192.168.0.0/16（C类私有，65536个地址）
此外，127.0.0.0/8是回环地址，169.254.0.0/16是链路本地地址。其余一般为公网地址。

将两个IP地址分别与子网掩码做按位与运算，如果得到的网络地址相同，则它们属于同一个子网。例如，192.168.1.100/24和192.168.1.200/24的网络地址都是192.168.1.0，因此在同一子网；而192.168.2.100/24的网络地址是192.168.2.0，不在同一子网。

传统分类地址固定使用/8（A类）、/16（B类）、/24（C类）前缀，地址分配僵化，造成大量浪费。CIDR允许任意长度的前缀（0-32），可以精细地按需分配地址块。例如，一个需要300个地址的组织可以分配/23（512个地址），而不是被迫使用/24（256个，不够）或/16（65536个，严重浪费）。