Para que seja
possível a comunicação entre maquinas em uma mesma rede é necessário que cada
uma possua um endereço IP exclusivo naquela rede.
Um endereço IP é
um numero binário de 32 bits escrito em notação decimal. O endereço IP é
dividido em quatro partes denominadas octetos, pois cada parte é composta por 8
bits.
Para fazermos a
conversão da notação decimal para a binária devemos utilizar a tabela abaixo.
BIT
|
8º bit
|
7º bit
|
6º bit
|
5º bit
|
4º bit
|
3º bit
|
2º bit
|
1º bit
|
Cálculo
|
27
|
26
|
25
|
24
|
23
|
22
|
21
|
20
|
Valor Decimal
|
128
|
64
|
32
|
16
|
8
|
4
|
2
|
1
|
Lembre que:
-A base é 2x,
pois o bit pode assumir dois valores: ligado ou desligado.
-23 é
exatamente o dobro que 22, assim como 25 é o dobro que 24
e assim por diante. Isto será útil para depois fazermos os cálculos todos de
cabeça, sem que seja necessário rascunhar no papel.
Existem diversas
redes conectadas umas as outras no mundo, de maneira que cada rede precisa ter
uma “faixa” exclusiva de endereços IP. Esta faixa é constituída por diversos
endereços IP’s. O tamanho de cada rede em quantidade de endereços é determinado
pela máscara de rede.
Esta exclusividade no
endereçamento de cada rede é o que viabiliza a comunicação entre uma rede e
outra, pois desta forma é possível traçar uma rota para que seja possível
alcançar redes distantes da sua.
Aliado a máscara de rede, um
endereço IP nos fornece duas informações. A rede a qual pertence e a
identificação do host (máquina) nesta rede. É como se você escrevesse uma carta
e nela inserisse o seu endereço onde consta o numero do prédio e seu
apartamento.
Para que um roteador seja capaz
de entregar informações em redes remotas, é necessário que forneçamos a ele os
endereços de origem e destino, bem como as respectivas máscaras de rede.
Através dessas informações, o roteador terá condições de analisar de onde vem e
para onde vai à informação, calculando o caminho (rota) mais eficiente para
alcançar o destino.
Concluímos então que o endereço
serve como referencia para localização, ou seja, permite encontrar e traçar um
caminho eficiente para se chegar a determinado local. O mesmo vale para as
redes, através dos endereços IP (de origem e destino) e suas respectivas
máscaras são possíveis localizar e traçar rotas para alcançar hosts em redes
remotas, mesmo que esteja no outro lado do mundo.
Uma máscara de rede é um numero
binário escrito em notação decimal, das 256 combinações possíveis, não podemos
utilizar a primeira (0), pois é a que identifica a rede, nem a ultima (255),
pois representa o endereço de broadcast desta rede.
Assim, reescrevemos a formula
como 28-2=254. Esta é a quantidade de endereços IP disponíveis para
endereçar hosts na rede 10.5.1.254. Portanto esta rede não suportará mais do
que 254 equipamentos que utilizam endereços IP.
Considerando que:
Com a máscara /24 (255.255.255.0) podemos abrigar até 254 (28-2)
hosts em uma única rede;
Com a máscara /16 (255.255.0.0) podemos abrigar até 65534 (216-2)
hosts em uma única rede;
Com a máscara /8 (255.0.0.0) podemos abrigar até 16.777.214
(224-2)hosts em uma única rede. Isto é possível, pois nesta máscara
(11111111.00000000.00000000.00000000) temos 24 zeros (0) disponíveis para
combina-los criando identificações de hosts nesta rede.
Imaginemos agora que em nossa empresa temos duas redes
distintas, uma delas com 53 máquinas e a outra com 31, totalizando 84 hosts em
toda a empresa. Portanto serão necessários 84 IP’s divididos em duas sub-redes
para atender a necessidade de endereçamento da nossa empresa.
Qualquer uma das máscaras padrão (/8, /16 ou /24) possui uma
quantidade muito maior de IP’s do que precisamos. Se utilizássemos qualquer uma
dessas máscaras, estaríamos desperdiçando os IP’s restantes conforme a tabela abaixo.
|
Quantidade
de hosts
|
Máscara
utilizada
|
Total
de IP’s/rede
|
IP’s
Despediçados/rede
|
Sub-rede 01
|
53
|
255.255.255.0
|
254
|
201
|
Sub-rede 02
|
31
|
255.255.255.0
|
254
|
223
|
Totais
|
84
|
|
|
424
|
Está havendo um desperdício de 424 IP’s, pois temos apenas
84 hosts e a máscara que escolhemos comporta 254 IP’s por rede. E neste caso
estamos utilizando duas redes classe C.
Para resolvermos definitivamente este problema, precisamos
empregar uma máscara de rede que permita menos de 254 hosts por rede, e é aqui
onde se encaixa o conceito de sub-rede.
Se uma máscara classe C padrão (/24 = 255.255.255.0) permite
256 combinações numéricas (254 endereços efetivamente, devido ao calculo 28-2),
então meia (1/2) classe C permitirá 128 combinações e um quarto (1/4) de classe
C permitirá 64 combinações numéricas.
Tudo o que precisamos fazer então é dividir uma classe C nas
chamadas sub-redes. Para compreendermos como ocorre esta divisão, será
necessário trabalharmos com a notação binária.
Na classe C temos 8 bits desligados (0) representando a
porção do endereço que identificará os hosts. Podemos utilizar o primeiro bit
da esquerda para criarmos uma sub-rede. Para que isso seja possível basta que
liguemos este bit:
Note o primeiro bit do ultimo octeto ligado:
11111111.11111111.11111111.1000000
Isto gera outra máscara de rede, se antes tínhamos uma /24,
agora temos um /25, pois estamos utilizando 25 bits ligados (1) para compor a
máscara de rede.
Nova máscara: 255.255.255.128
Notação CIDR: /25
Notação Binária: 11111111.11111111.11111111.1000000
Quantidade de hosts/rede: 27-2 = 126 hosts.
Com a nova máscara, devemos recalcular a quantidade de hosts
que esta nova rede (sub-rede neste caso, pois deriva de uma rede classe C)
comportará:
|
Quantidade
de hosts
|
Máscara
utilizada
|
Total
de IP’s/rede
|
IP’s
Despediçados/rede
|
Sub-rede 01
|
53
|
255.255.255.128
|
126
|
73
|
Sub-rede 02
|
31
|
255.255.255.128
|
126
|
95
|
Totais
|
84
|
|
|
168
|
Neste caso as duas sub-redes ficaram assim:
10.5.1.0 até 10.5.1.127
10.5.1.128 até 10.5.1.255
As máscaras possíveis para sub-redes são:
Máscara
|
Máscara
em binário
|
Quantidade
de sub-redes
|
Quantidade
de Hosts
|
255.255.255.128
|
11111111.11111111.11111111.10000000
|
2
|
126
|
255.255.255.192
|
11111111.11111111.11111111.11000000
|
4
|
62
|
255.255.255.224
|
11111111.11111111.11111111.11100000
|
8
|
30
|
255.255.255.240
|
11111111.11111111.11111111.11110000
|
16
|
14
|
255.255.255.248
|
11111111.11111111.11111111.11111000
|
32
|
6
|
255.255.255.252
|
11111111.11111111.11111111.11111100
|
64
|
2
|
Outro exemplo é se dividirmos uma rede em quatro sub-redes
As faixas de rede ficarão assim:
10.1.1.0 a 10.1.1.63
10.1.1.64 a 10.1.1.127
10.1.1.128 a 10.1.1.191
10.1.1.192 a 10.1.1.255