>_Endereçamento e máscara de rede

A suíte de protocolos TCP/IP foi adotada como um padrão militar em 1983 e, desde então, se tornou o padrão mundial para comunicação de rede na Internet e em muitas LANs. As máquinas em rede conseguem comunicar-se umas com as outras utilizando um número chamado IP. Ao conectar um computador na rede, seja uma rede interna ou diretamente à Internet, ele necessariamente precisará obter um endereço IP para poder comunicar -se com outras máquinas.

Endereço IP

O endereço IP, na versão 4 (IPv4), é um número de 32 bits escrito com quatro octetos representados no formato decimal (exemplo: 128.6.4.7). A primeira parte do endereço identifica uma rede específica na inter-rede, a segunda parte identifica um host dentro dessa rede. Devemos notar que um endereço IP não identifica uma máquina individual, mas uma conexão à inter-rede. Assim, um gateway conectando à n redes tem ‘n’ endereços IP diferentes, um para cada conexão.

Os endereços IP podem ser usados tanto para nos referir a redes quanto a um host individual. Por convenção, um endereço de rede tem o campo identificador de host com todos os bits iguais a 0 (zero). Podemos também nos referirmos a todos os hosts de uma rede através de um endereço por difusão, quando, por convenção, o campo identificador de host deve ter todos os bits iguais a 1 (um). Um endereço com todos os 32 bits iguais a 1 é considerado um endereço por difusão para a rede do host origem do datagrama. O endereço 127.0.0.1 é reservado para teste (loopback) e comunicação entre processos da mesma máquina. O IP utiliza três classes diferentes de endereços. A definição de tipo de endereço classes de endereços deve-se ao fato do tamanho das redes que compõem a inter-rede variar muito, indo desde redes locais de computadores de pequeno porte, até redes públicas interligando milhares de hosts.

Existe uma outra versão do IP, a versão 6 (IPv6) que utiliza um número de 128 bits. Com isso dá para utilizar 25616 endereços.

O endereço de uma rede (não confundir com endereço IP) designa uma rede, e deve ser composto pelo seu endereço (cujo último octeto tem o valor zero) e respectiva máscara de rede (netmask).

Resolver

Os endereços da Internet são mais conhecidos pelos nomes associados aos endereços IP. Para que isto seja possível, é necessário traduzir (resolver) os nomes em endereços IP. O Domain Name System (DNS) é um mecanismo que converte nomes em endereços IP e endereços IP em nomes. Assim como o endereçamento CIDR, os nomes DNS são hierárquicos e permitem que faixas de espaços de nomes sejam delegados a outros DNS.

Conversão de binários para decimais

Abaixo estou mostrando uma conversão de binários para decimais, demostrando a correspondência entre números binários e números decimais. Cada interface de rede numa mesma rede deverá ter um endereço IP único, mas cada computador pode possuir mais de uma terface de rede. Neste caso um computador pode estar conectado a diversas redes diferentes.

1 – 0000 0001 = 1

2 – 0000 0010 = 2

3 – 0000 0100 = 4

4 – 00001000 =  8

5 – 00010000 = 16

6 – 00100000 = 32

7 – 01000000 = 64

8 – 10000000 = 128

Endereço de rede e máscara de rede

Para que os dados possam ser encaminhados corretamente pela rede, a interface de rede precisa conhecer seu número IP, o npumero IP de destino e a qual rede eles pertencem. Na maioria dos casos, a rede do IP do destino só será conhecida quando esse IP de destino estiver dentro da mesma rede intrerna do IP de origem.

Embora seja comum usar as classes pré-definida (A, B e C), o limite pode ser movido para a direita ou para a esquerda, no endereço IP, permitindo mais ou menos sub-redes, respectivamente.

Máscara de 16 bits: endereço de rede 16 bits e endereço de hosts 16

11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0

Máscara de 17 bits: endereço de rede 17 bits e endereço de hosts 15

11111111.11111111.10000000.00000000 = 255.255.128.0

Máscara de 18 bits: endereço de rede 17 bits e endereço de hosts 14

11111111.11111111.11000000.00000000 = 255.255.192.0

Máscara de 25 bits:endereço de rede 25 bits e endereço de hosts 7 bits

11111111.11111111.11111111.10000000 = 255.255.255.128


Classes de endereços

Os números de rede e de host para as classes A, B e C

Originalmente, o espaço do endereço IP foi dividido em poucas estruturas de tamanho fixo chamados de “classes de endereço”. As três principais são a classe A, classe B e classe C. Examinando os primeiros bits de um endereço, o software do IP consegue determinar rapidamente qual a classe, e logo, a estrutura do endereço.

Classe A: 255.0.0.0 (binário 11111111.00000000.00000000.00000000)

Endereço de rede de 8 bits e endreço de host 24 bits

Classe B: 255.255.0.0 (binário 11111111.11111111.00000000.00000000)

Endereço de rede de 16 bits e endereço de host de 16 bits

Classe C: 255.255.255.0 (binário 11111111.11111111.11111111.00000000)


Endereço de rede 24 bits e endereço de hosts 8 bits

Quando somados a um endereço IP com um AND lógico, os bits definidos com 0 na máscara de sub-rede escondem a parte do endereço que indica o host. Os demais bits representam o endereço de rede. Por exemplo, um host em uma rede classe C poderia ter um IP de 192.168.0.127. Aplicando-se a máscara de sub-rede classe C 255.255.255.0, o endereço da sub-rede seria 192.168.1.0, é o endereço do host seria 127.

representando a forma binária do endereço

192.168.1.127 11000000.10101000.00000001.01111111

255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000

192.168.1.0 11000000.10101011.00000001.00000000

Máscaras de rede

As máscaras de rede variam dependendo do contexto da rede. Consequentemente, o endereço da rede corresponde à parte do número IP determinado pelos bits marcados da máscara de rede. Para uma máquina 172.16.33.8 com máscara de rede 255.255.0.0, o endereço da rede será 172.16.0.0

Broadcast

Broadcast (do Inglês, “transmitir”) ou Radiodifusão é o processo pelo qual se transmite ou difunde determinada informação, tendo como principal característica que a mesma informação está sendo enviada para muitos receptores ao mesmo tempo.Uma de suas aplicações é no controle de tráfego de dados de várias redes, quando uma máquina (computador) ligada à rede envia informações para o hub, e se o mesmo estiver ocupado transmitindo outras informações, o pacote de dados é retornado a máquina requisitante com um pedido de espera, até que ele termine a operação. Esta mesma informação é enviada a todas as máquinas interligadas a este hub e aceita somente por um computador pré-endereçado, os demais ecos retornam ao hub, e à máquina geradora do pedido (caracterizando redundância).

Para um endereço de rede 172.16.0.0, o endereço broadcast será 172.16.255.255. Com o uso de operadores matemáticos lógicos – AND, OR e NOT -, os endereços binários são calculados bit a bit. Assim, os IPs e de broadcast resultm das operações.

IP da interface AND Máscara da rede = IP da rede

IP da rede OR NOT Máscará da rede = IP de broadcast

Um endereço IP pode demostrar a informação de endereço da rede, máscara de rede e broadcast numa forma abreviada, Por exemplo, 192.168.1.129/25, em que número 25 após a barra indica a quantidade de bits reservados para o endereço de rede. Conclui-se que é uma rede CIDR com máscara de sub-rede 255.255.255.128, de endereço 192.168.1.128 e broadcast 192.168.1.255.

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