Endereçamento IP

09/05/2014
Endereçamento IP
Endereçamento IP
• É uma sequência de números composta de 32
bits. Esse valor consiste num conjunto de quatro
grupos de 8 bits. Cada conjunto é separado por
um ponto e recebe o nome de OCTETO.
Prof. Marcel Santos Silva
[email protected]
CLASSE A
• Todo host na internet deve ter um IP exclusivo.
CLASSE B
• Classe A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 - Permite até
16 milhões de computadores em cada rede (máximo
de 1 rede);
• Classe B: 172.16.0.0 a 172.16.255.255 - Permite até
65.534 computadores em uma rede (máximo de 21
redes);
• Os endereços IP da classe A são usados em locais
onde é necessário uma rede apenas, mas uma
grande quantidade de máquinas nela. Para isso, o
primeiro byte é usado como identificador da rede e
os demais servem como identificador dos
computadores;
• Os endereços IP da classe B são usados nos casos
onde a quantidade de redes é equivalente ou
semelhante à quantidade de computadores. Para
isso, usa-se os dois primeiros bytes do endereço IP
para identificar a rede e os restantes para identificar
os computadores;
• Máscara da classe A – 255.0.0.0
• Máscara da classe B – 255. 255.0.0
CLASSE C
• Classe C: 192.168.0.0 a 192.168.0.255 - Permite até
254 computadores em uma rede (máximo de 255
redes).
• Os endereços IP da classe C são usados em locais
que requerem grande quantidade de redes, mas com
poucas máquinas em cada uma. Assim, os três
primeiros bytes são usados para identificar a rede e
o último é utilizado para identificar as máquinas.
CLASSE A
• Esta classe foi definida com tendo o primeiro bit
do número IP como sendo igual a zero. Com isso
o primeiro número IP somente poderá variar de
1 até 126.
• Máscara da classe C – 255. 255. 255.0
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09/05/2014
CLASSE A
CLASSE A
2n- 2
• “n” representa o número de bits utilizados para a
rede ou para a identificação da máquina dentro da
rede.
Número de redes Classe A
Número de bits para a rede: 7.
Número de máquinas (hosts) em uma rede
Classe A
• Número de bits para identificar a máquina: 24
224-2 -> 16777216 - 2 -> 16.777.214 máquinas em
cada rede classe A.
Como o primeiro bit sempre é zero, este não varia. Por
isso sobram 7 bits (8-1) para formar diferentes redes:
27-2 -> 128-2 -> 126 redes Classe A
CLASSE A
• Na Classe A temos apenas um pequeno número de
redes disponíveis, porém um grande número de
máquinas em cada rede.
• Concluímos que este número de máquinas, na
prática, jamais será instalado em uma única rede.
CLASSE B
• Esta classe foi definida contendo os dois primeiros bits
do número IP como sendo sempre iguais a 1 e 0. Com
isso o primeiro número do endereço IP somente poderá
variar de 128 até 191. Como o segundo bit é sempre 0, o
valor do segundo bit que é 64 nunca é somado para o
primeiro número IP, com isso o valor máximo fica em:
255-64, que é o 191.
Isso causaria desperdício de endereços IP, pois se o
endereço de uma rede Classe A fosse disponibilizado
para uma empresa, esta utilizaria apenas uma
pequena parcela dos endereços disponíveis e todos os
demais endereços ficariam sem uso.
CLASSE B
• Por padrão, para a Classe B, foi definida a seguinte
máscara de subrede: 255.255.0.0.
• Com esta máscara de subrede, temos 16 bits para o
endereço da rede e 16 bits para o endereço da máquina
dentro da rede.
• Com base no número de bits para a rede e para as
máquinas, podemos determinar quantas redes Classe B
podem existir e qual o número máximo de máquinas por
rede.
CLASSE B
2 n- 2
“n” representa o número de bits utilizados para a rede
ou para a identificação da máquina dentro da rede.
Número de redes Classe B
Número de bits para a rede: 14. Como o primeiro e o
segundo bit são sempre 1.0, fixos, sobram 14 bits (162) para formar diferentes redes:
214-2 -> 16.384-2 -> 16.382 redes Classe B
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CLASSE B
CLASSE B
Número de máquinas (hosts) em uma rede
Classe B
• O número máximo de máquinas passa a ser
razoável, para a rede de algumas empresas:
Microsoft, IBM, HP etc.
Número de bits para identificar a máquina: 16
216-2 -> 65.536-2 -> 65.534 máquinas em
cada rede classe B.
• Porém, para a maioria das empresas, a
utilização de um endereço Classe B, representa
um grande desperdício de números IP.
CLASSE C
CLASSE C
• Esta classe foi definida contendo os três
primeiros bits do número IP como sendo sempre
iguais a 1, 1 e 0.
• Com isso o primeiro número do endereço IP
somente poderá variar de 192 até 223.
• Como o terceiro bit é sempre 0, o valor do
terceiro bit que é 32 nunca é somado para o
primeiro número IP, com isso o valor máximo
fica em: 255-32, que é 223.
• Por padrão, para a Classe C, foi definida a seguinte máscara de
subrede: 255.255.255.0.
• Com esta máscara de subrede observe que temos 24 bits para o endereço da
rede e apenas 8 bits para o endereço da máquina dentro da rede.
• Com base no número de bits para a rede e para as máquinas, podemos
determinar quantas redes Classe C podem existir e qual o número máximo
de máquinas por rede.
CLASSE C
CLASSE C
2n- 2
“n” representa o número de bits utilizados para a rede
Número de máquinas (hosts) em uma rede
Classe C:
• Número de bits para identificar a máquina: 8
ou para a identificação da máquina dentro da rede.
Número de redes Classe C
• Número de bits para a rede: 21. Como o primeiro, o
segundo e o terceiro bit são sempre 1.1.0, fixos, sobram
21 bits (24-3) para formar diferentes redes:
28-2 -> 256-2 -> 254 máquinas em cada
rede classe C
221-2 -> 2.097.152-2 -> 2.097.150 redes Classe C
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CLASSE C
CLASSE D
• Observe que na Classe C temos um grande número
de redes disponíveis, com, no máximo, 254
máquinas em cada rede.
• Esta classe foi definida contendo os quatro
primeiros bits do número IP como sendo sempre
iguais a 1, 1, 1 e 0.
• É o ideal para empresas de pequeno porte. Mesmo
com a Classe C, existe um grande desperdício de
endereços.
• A classe D é uma classe especial, reservada para
os chamados endereços de Multicast.
• Imagine uma pequena empresa com apenas 20
máquinas em rede. Usando um endereço Classe C,
estariam sendo desperdiçados 234 endereços.
CLASSE E
RESUMO DAS CLASSES
• Esta classe foi definida contendo os quatro
primeiros bits do número IP como sendo sempre
iguais a 1, 1, 1 e 1.
• A classe E é uma classe especial e está reservada.
ENDEREÇOS ESPECIAIS
• Endereços da rede 127.0.0.0: São utilizados como um
aliás (apelido), para fazer referência a própria máquina.
Normalmente é utilizado o endereço 127.0.0.1, o qual é
associado ao nome localhost.
• Endereço com todos os bits destinados à
identificação da máquina, iguais a 0: Um endereço com
zeros em todos os bits de identificação da máquina,
representa o endereço da rede. Por exemplo, vamos supor que
você tenha uma rede Classe C. A máquina a seguir é uma
máquina desta rede: 200.220.150.3. Neste caso o endereço da
rede é: 200.220.150.0, ou seja, zero na parte destinada a
identificação da máquina. Sendo uma rede classe C, a máscara
de subrede é 255.255.255.0.
ENDEREÇOS ESPECIAIS
• Endereço com todos os bits destinados à
identificação da máquina, iguais a 1:
Um endereço com valor 1 em todos os bits de identificação
da máquina, representa o endereço de broadcast.
• A máquina com IP 200.220.150.3
• O endereço de broadcast desta rede é 200.220.150.255
• Com a máscara de subrede 255.255.255.0
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09/05/2014
Sub-redes
Divisão de sub-redes
• Alguma empresa no mundo precisaria da faixa
completa de uma rede classe A, na qual estão
disponíveis mais de 16 milhões de endereços IP?
Nova Nomenclatura
• Uma empresa de porte médio, que tem a matriz em
São Paulo e mais cinco filiais em outras cidades do
Brasil.
• Suponhamos que nestas filiais existem não mais que
30 equipamentos.
Divisão de sub-redes
Divisão de sub-redes
• A rede Classe C 200.100.100.0/255.255.255.0,
com 256 números IPs disponíveis, poderia ser
dividida em 8 sub-redes, com 32 números IP em
cada sub-rede.
• Divisão da rede em 8 sub-redes, considerando cada
sub-rede com 32 endereços IP:
Rede original
• 256 endereços IP disponíveis:
200.100.100.0 -> 200.100.100.255
Sub-rede 01: 200.100.100.0
Sub-rede 02: 200.100.100.32
Sub-rede 03: 200.100.100.64
Sub-rede 04: 200.100.100.96
Sub-rede 05: 200.100.100.128
Sub-rede 06: 200.100.100.160
Sub-rede 07: 200.100.100.192
Sub-rede 08: 200.100.100.224
Conceito entendido?
Divisão de sub-redes
• O que tem que ser alterado para fazer a divisão
em sub-redes (sub netting)?
• Máscara de 8 bits -> todos os bits do primeiro
octeto são iguais a 1.
• Máscara de 16 bits -> todos os bits do primeiro e
do segundo octeto são iguais a 1.
• Máscara de 24 bits -> todos os bits dos três
primeiros octetos são iguais a 1.
• Como calcular o número de sub-redes e o
número de números IP dentro de cada sub-rede?
• Como listar as faixas de endereços dentro de
cada sub-rede?
-> 200.100.100.31
-> 200.100.100.63
-> 200.100.100.95
-> 200.100.100.127
-> 200.100.100.159
-> 200.100.100.191
-> 200.100.100.223
-> 200.100.100.255
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09/05/2014
Divisão de sub-redes
Divisão de sub-redes
Nº Bits
1º Octeto
2º Octeto
3º Octeto
4º Octeto
8
11111111
00000000
00000000
00000000
Máscara
255.0.0.0
16
11111111
11111111
00000000
00000000
255.255.0.0
24
11111111
11111111
11111111
00000000
255.255.255.0
Máscaras de rede com 8, 16 e 24 bits
• Exemplo da matriz e mais cinco filiais
• Utilizaremos uma rede classe C
• Subdividida em seis sub-redes.
• Para fazer esta subdivisão, vamos alterar o
número de bits iguais a 1 na máscara de subrede.
• Ao invés de 24 bits, podemos utilizar 25, 26, 27
ou um número a ser definido.
Quantos bits serão necessários?
Núm. de sub-redes = 2n-2
Para fazer a divisão de uma rede em subredes, é preciso aumentar o número de
bits iguais a 1, alterando com isso a
máscara de sub-rede.
‘n’ é o número de bits a mais a serem utilizados
para a máscara de sub-rede.
Temos disponíveis 8 Bits do último octeto.
▫ Se adicionarmos mais 2 bits a máscara original de
24 bits, ficaremos:
 26 bits para a máscara;
 6 bits para números IP.
Números IP disponíveis
Divisão de sub-redes
• O número de bits restantes para IP, definem
quantos números IP podem haver em cada subrede.
Classe C - 200.100.100.0/255.255.255.0
Núm. de end. IP cada sub-rede =
2n-2
‘n’ é o número de bits destinados a parte de host
do endereço (32 – bits usados para a máscara).
Nº a mais de bits Nº de sub-redes
Nº hosts cada sub-rede
0
Máscara original
254
1
0
126
2
2
62
3
6
30
4
14
14
5
30
6
6
62
2
7
126
0
8
Endereço Broadcast
-
6
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Divisão de sub-redes
E a máscara da sub-rede
• De acordo com a figura apresentada, para o
exemplo, precisaremos de 3 bits.
Nº Bits
1º Octeto
2º Octeto
3º Octeto
4º Octeto
27
11111111
11111111
11111111
11100000
Para determinar a nova máscara temos que revisar o
valor de cada bit. Da esquerda para a direita, cada bit
representa o seguinte valor, respectivamente:
▫ 24 bits -> 27 bits (máscara).
▫ 8 bits -> 5 bits (IP’s).
128
64
32
16
8
4
2
1
30 IP’s por sub-rede.
E a máscara da sub-rede
Divisão de sub-redes
Como os três primeiros bits do último octeto
foram também utilizados para a máscara, estes
três bits somam para o valor do último octeto. No
exemplo, o último octeto da máscara terá o
seguinte valor: 128+64+32 = 224.
• Esta divisão pode ser feita em redes de qualquer
uma das classes padrão A, B ou C.
Nº Bits
1º Octeto
2º Octeto
3º Octeto
4º Octeto
Máscara
27
11111111
11111111
11111111
11100000
255.255.255.224
Divisão de sub-redes
• Podemos utilizar, por exemplo, 12 bits para a
máscara de sub-rede, restando com isso 20 bits
para endereços de host.
Divisão de sub-redes
• Resumindo, apresentamos os cálculos para o número de
sub-redes e o número de hosts para cada sub-rede,
apenas para os casos que podem ser utilizados, ou seja,
duas ou mais sub-redes e dois ou mais endereços válidos
em cada sub-rede, quando for feita a sub-divisão de uma
rede Classe C, com máscara original igual a
255.255.255.0.
Nº a mais de bits Nº de sub-redes
• Na Classe A são utilizados 8 bits para a máscara
de sub-rede e 24 bits para hosts.
Nº hosts cada sub-rede
2
2
62
3
6
30
4
14
14
5
30
6
6
62
2
Nº Bits
1º Octeto
2º Octeto
3º Octeto
4º Octeto
8
11111111
00000000
00000000
00000000
Máscara
255.0.0.0
16
11111111
11111111
00000000
00000000
255.255.0.0
24
11111111
11111111
11111111
00000000
255.255.255.0
• Para subdividir uma rede classe A em sub-redes, basta usar
bits adicionais para a máscara de sub-rede. Por padrão são
utilizados 8 bits. Se você utilizar 10, 12 ou mais bits, estará
criando sub-redes.
• Para as redes classe B, as quais utilizam, por padrão, 16 bits
para a máscara de sub-rede. Podemos utilizar 18, 20 ou mais
bits para a máscara de sub-rede, que estaremos subdividindo
a rede classe B.
7
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Divisão de rede classe B em sub-redes
Nº Bits
Sub-redes
Hosts
Máscara
2
2
16.382
255.255.192.0
3
6
8.190
255.255.224.0
4
14
4.090
255.255.240.0
5
30
2.046
255.255.248.0
6
62
1.022
255.255.252.0
7
126
510
255.255.254.0
8
254
254
255.255.255.0
9
510
126
255.255.255.128
10
1022
62
255.255.255.192
11
2046
30
255.255.255.224
12
4094
14
255.255.255.240
13
8190
6
255.255.255.248
Exemplo 01
• Dividir
a
seguinte
rede
classe
C:
229.45.32.0/255.255.255.0. São necessárias,
pelo menos, 10 sub-redes.
Apresentando:
1. Quantos bits serão necessários para fazer a divisão
e obter pelo menos 10 sub-redes?
2. Quantos números IP (hosts) estarão disponíveis
em cada sub-rede?
3. Qual a nova máscara de sub-rede?
4. Listar a faixa de endereços de cada sub-rede.
Exemplo 01
Núm. de end. IP cada sub-rede = 2n-2
Substituindo n por 4, obtemos o valor de 14. Com isso
é possível responder a segunda questão.
2) Quantos números IP (hosts) estarão disponíveis
em cada sub-rede?
A resposta é 14.
Divisão de rede classe A em sub-redes
Exemplo 01
Núm. de sub-redes = 2n-2
Podemos substituir n por valores sucessivos, até atingir ou
superar o valor de 10.
Por exemplo:
• n=2, o resultado será 2,
• n=3, o resultado será 6,
• n=4, o resultado será 14.
1) Quantos bits serão necessários para fazer a divisão e
obter pelo menos 10 sub-redes?
Com isso, temos que utilizar 04 bits do quarto
octeto para fazer parte da máscara de sub-rede.
Exemplo 01
Como utilizamos 4 bits do quarto octeto para a divisão em
sub-redes, os quatro primeiros bits foram definidos iguais
a 1.
• Basta somarmos os respectivos valores:
128+64+32+16 = 240.
• Com os quatro primeiros bits do quarto octeto sendo
iguais a 1, o valor do quarto octeto passa para 240
3) Qual a nova máscara de sub-rede?
255.255.255.240
8
09/05/2014
Exemplo 01
4) Listar a faixa de endereços de cada sub-rede.
Sub-rede 01 229.45.32.0
-> 229.45.32.15
Sub-rede 02 229.45.32.16
-> 229.45.32.31
Sub-rede 03 229.45.32.32
-> 229.45.32.47
Sub-rede 04 229.45.32.48
-> 229.45.32.63
Sub-rede 05 229.45.32.64
-> 229.45.32.79
Sub-rede 06 229.45.32.80
-> 229.45.32.95
Sub-rede 07 229.45.32.96
-> 229.45.32.111
Sub-rede 08 229.45.32.112
-> 229.45.32.127
Sub-rede 09 229.45.32.128
-> 229.45.32.143
Sub-rede 10 229.45.32.144
-> 229.45.32.159
Sub-rede 11 229.45.32.160
-> 229.45.32.175
Sub-rede 12 229.45.32.176
-> 229.45.32.191
Sub-rede 13 229.45.32.192
-> 229.45.32.207
Sub-rede 14 229.45.32.208
-> 229.45.32.223
Sub-rede 15 229.45.32.224
-> 229.45.32.239
Sub-rede 16 229.45.32.240 -> 229.45.32.255
Resposta
1. Quantos bits serão necessários para fazer a
divisão e obter pelo menos 20 sub-redes?
5 bits
2. Quantos números IP (hosts) estarão
disponíveis em cada sub-rede?
2046
3. Qual a nova máscara de sub-rede?
255.255.248.0
Exercício
• Dividir
a
seguinte
rede
150.100.0.0/255.255.0.0. São
pelo menos, 20 sub-redes.
classe
B:
necessárias,
Apresentando:
1. Quantos bits serão necessários para fazer a divisão
e obter pelo menos 20 sub-redes?
2. Quantos números IP (hosts) estarão disponíveis
em cada sub-rede?
3. Qual a nova máscara de sub-rede?
4. Listar a faixa de endereços de cada sub-rede.
Resposta
4) Listar a faixa de endereços de cada sub-rede.
Sub-rede
150.100.0.0
150.100.8.0
150.100.16.0
150.100.24.0
150.100.32.0
150.100.40.0
150.100.48.0
150.100.56.0
150.100.64.0
150.100.72.0
150.100.80.0
150.100.88.0
150.100.96.0
150.100.104.0
150.100.112.0
150.100.120.0
150.100.128.0
150.100.136.0
150.100.144.0
150.100.152.0
150.100.160.0
150.100.168.0
150.100.176.0
150.100.184.0
150.100.192.0
150.100.200.0
150.100.208.0
150.100.216.0
150.100.224.0
150.100.232.0
150.100.240.0
150.100.248.0
Primeiro IP
Último IP
150.100.0.1
150.100.7.254
150.100.8.1
150.100.15.254
150.100.16.1
150.100.23.254
150.100.24.1
150.100.31.254
150.100.32.1
150.100.39.254
150.100.40.1
150.100.47.254
150.100.48.1
150.100.55.254
150.100.56.1
150.100.63.254
150.100.64.1
150.100.71.254
150.100.72.1
150.100.79.254
150.100.80.1
150.100.87.254
150.100.88.1
150.100.95.254
150.100.96.1
150.100.103.254
150.100.104.1 150.100.111.254
150.100.112.1 150.100.119.254
150.100.120.1 150.100.127.254
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Referências
http://www.juliobattisti.com.br/artigos/windows/tcpip_p3.asp (consultado em 10 de outubro de
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http://www.juliobattisti.com.br/artigos/windows/tcpip_p7.asp (consultado em 10 de outubro de
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http://www.inf.ufes.br/~zegonc/material/Redes%20de%20Computadores%202011-2/1%20%20Aulas/2012-1/Enderecamento%20IP.pdf (Consultado em 10 de outubro de 2013).
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