Endereçamento IP

Redes de computadores:
Camada de rede(1)
Prof. Dr. Amine BERQIA
[email protected]
http://w3.ualg.pt/~bamine/
Onde estamos?
Motivação

Conectar várias tecnologias de ligação para formar uma
maior rede de interconexão
 Necessário um esquema de endereçamento universal
 Utilização genérica
 Oculta as tecnologias subjacentes de utilizador final
 Facilita a comunicação entre domínios autónomos
 Capaz mover pacotes entre quaisquer computadores numa
rede de interconexao
Conectar Redes Heterogéneas
 Sistema
computacional utilizado
 Propósito
especial
 Dedicado
 Suporta
tecnologias LAN ou de WAN
 Conhecido como
router
gateway
Ilustração de um Router
A
 Nuvem
G
B
representa uma rede arbitrária
 Uma interface por rede
Idéia base
Um router pode interconectar redes que
utilizam tecnologias diferentes, incluindo meios
e tecnologias de acesso a meios diferentes, e
esquemas de endereçamento físicos ou formatos
de quadro diferentes.
O Conceito de Internet
Rede na Realidade
 Rede como visto pelos
utilizadores
Funções chave da Camada de rede
 Endereçamento global
 Fragmentação
 Routing
(encaminhamento)
Vamos focar principalmente o endereçamento e
encaminhamento
Exemplo de Camada de rede :
Protocolo Internet (IP)
 Normalizado
pelo IETF como RFC 791
 Protocolo mais popular da Camada 3
 Protocolo nuclear utilizado na Internet
pública
 Protocolo sem conexão
• datagramas contêm identidade do destino
• cada datagrama enviado/tratado de forma
independente
Endereçamento de IP
 Fornece
uma abstracção
 Independente de endereçamento de
hardware (MAC)
 Utilizado por
• protocolos de camada mais altas
• aplicações
Endereço IP
 Virtual
• só reconhecido por software
 Utilizado
para toda a comunicação numa rede
de interconexão
 IPv4 inteiro de 32 bits
 Valor distinto para cada computador/interface
Atribuição do Endereço IP
Um endereço de IP não identifica um
computador específico. Pelo contrário, cada
endereço de IP identifica uma conexão entre
um computador e uma rede. Um
computador com conexões de rede
múltiplas (por exemplo, router) deve ser
atribuído um endereço IP para cada
conexão.
Endereço IP (1)
 Dividido
em duas partes
• prefixo identifica a rede
• sufixo identifica o computador/interface
 Autoridade
global atribui um prefixo
distinto para a rede
 Administrador local atribui sufixo distinto
para o computador/interface
Classe de Endereços IP
Class\bits 0
8
A
0
B
10
C
110
D
1110
E
11110
16
id-rede
24
id-computador
id-rede
id-computador
id-rede

id-comp.
endereço multicast
reservado para uso futuro
Endereço IPv4 = 32 Bits

31
Bits iniciais determinaram a classe
A classe determina o limite entre prefixo e sufixo
Exemplo de Notação decimal
 Representa cada octeto em decimal separado por pontos
Não é igual a nomes como www.ualg.pt
129.194.69.68 = Endereço IP
129.194 = id-rede 1000 0001 1100 0010
69.68 = id-computador 0100 0101 0100 0100


Quatro valores decimais por endereço de 32 bits
Cada número decimal
• representa oito bits
• está entre 0 e 255 inclusivo
Classes e Tamanho de Rede

Tamanho máximo determinado por classe de
endereço
• Classe A grande
• Classe B média
• Classe C pequena
Exemplo de Endereçamento
Endereçamento IP : Problemas com
Classes
 Crescimento
de Internet
 Tamanho de tabela de routing
 Esgotamento de endereços
 Peso Administrativo
 Má utilização de endereços
Endereçamento IP : Soluções
 Subnetting
 Máscara
de Subrede de Comprimento
variável (VLSM)
 Supernetting
 Classless InterDomain Routing (CIDR)
Subnets(1)

Endereçamento por SubNet é uma técnica que permite um
conjunto múltiplo de redes interconectadas ser coberto por um único
número de rede IP. Os endereços IP têm uma estrutura bem definida
que permite a um gateway extrair a parte de rede dum endereço,
simplesmente sabendo a sua classe e uma mascara opcional.
 Quer-se reduzir o numero de rede visíveis pelo mundo;
 Quer-se simplificar a gestão das muitas redes existentes numa
organização;
 Uma organização grande pode ter 30 ou mais redes (uma para
cada departamento). Seria agradável se precisássemos de apenas
publicitar um único numero de rede para as 30 redes.
Subnets(2)
 Para implementar subnetting, computadores e gateways usam uma máscara
de subrede para extrair a parte de rede de um endereço de IP. No exemplo, 6
bits estão reservados para subrede, e 10 bits para o computador.
 Distinguir entre encaminhamento directo (o router sabe chegar ao destino) e
indirecto (o router envia o pacote para outro encaminhar),

Sem subrede, um router tem tabelas da forma:
 (outra_rede, 0) e (esta_rede,o computador).

Com subrede, um router tem tabelas da forma:
 (esta_rede, subrede, 0) e (esta_rede, esta_subnet, o computador).
Subnets(3)
27
26
25
24
23
22
21
20
128
64
32
16
8
4
2
1
140.192.56.45
140
1
0
0
0
1
192
1
0
0
1
1
0
0
0
56
0
0
0
0
0
1
Network
1
1
45
0
0
0
0
0
1
Subnet
255
255
0
1
IP Address
1
0
1
0
0
0
0
Host
255
0
NetMask
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
140
0 1
1
0
0
1
1
0
192
0 0
0
0
0
0
0
1
56
1 1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
192
0 0
0
0
0
0
0
1
56
1 1
0
0
0
0
0
1
45
0 1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Network Address
140.192.56.0/24
24-bit mask
8-bit subnet mask
140.192.56.45
1
0
0
140
0 1
1
0
Network
1
1
1
255
1 1
1
0
0
0
Subnet
1
1
1
1
1
1
255
1 1
1
0
0
1
1
0
0
140
1
140.192.48.0/20
20-bit mask
4-bit subnet mask
0
Host
1
1
1
1
1
1
240
1 0
0
0
0
0
0
1
1
192
IP Address
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
48
0
0
NetMask
Network Address
Subnets(4)
Subnet Mask Bits
Bits
Combo's
Class
B
Class
C
N/A
Net's
Hosts
Hosts
Class B
Subnet Masks
Class C
Subnet Masks
2
22
4
-2 =
2
16382
62
Bits
Networks
Hosts
Bits
Networks
Hosts
3
23
8
-2 =
6
8190
30
4
14
Hosts
4094
4
14
Hosts
14
4
24
16
-2 =
14
4094
14
7
126
14
Hosts
510
2
14
2
Hosts
62
5
25
32
-2 =
30
2046
6
12
4094
14
Hosts
62
3
14
Hosts
6
26
64
-2 =
62
1022
2
6
14
Hosts
6
14
Hosts
7
27
128
-2 =
126
510
10
14
Hosts
8
28
256
-2 =
254
254
9
29
512
-2 =
510
126
10
210
1024
-2 =
1022
62
11
211
2048
-2 =
2046
30
12
212
4096
-2 =
4094
14
13
213
8192
-2 =
8190
6
14
214
16384
-2 =
16382
2
VLSM
 Máscara
de Subrede de Comprimento
variável
 Pode ser complexo e confuso, saiba
binário!
 Utiliza endereçamento mais eficazmente.
Supernetting

Combina múltiplas classes de endereço menores
num bloco maior
208
1 1 0 1 0 0 0 0
207
1 1 0 0 1 1 1 1
52
0 0 1 1 0 1 0 0
0
208
1 1 0 1 0 0 0 0
207
1 1 0 0 1 1 1 1
53
0 0 1 1 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0
208
207
54
0
1 1 0 1 0 0 0 0
1 1 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0
208
1 1 0 1 0 0 0 0
207
1 1 0 0 1 1 1 1
55
0 0 1 1 0 1 1 1
0
208
1 1 0 1 0 0 0 0
207
1 1 0 0 1 1 1 1
52
0 0 1 1 0 1 0 0
208.207.52.0/24
0 0 0 0 0 0 0 0
0
208.207.53.0/24
208.207.54.0/24
208.207.55.0/24
0 0 0 0 0 0 0 0
0
0 0 0 0 0 0 0 0
208.207.52.0/22
CIDR
Classless Inter-domain Routing
 Implementa informação de supernetting em
routers de IP
 Anuncia blocos de CIDR menores
 Diminui o tamanho da tabela de routing
