Endereços IP

Endereços IP
{IP Addresses.doc}
Do ponto de vista de IP, e numa primeira abordagem, a qualquer computador ou gateway está associado um
endereço único - que o distingue de todos os outros. Ele detém sempre o mesmo comprimento: 4 octetos (32 bits).
Recordando o alvo de IP - redes de computadores interligadas -, quiçá não se preste a grande contestação o
método de endereçamento seguido: hierárquico, a dois níveis. Um endereço-IP desdobra-se em duas componentes
justapostas: um identificador global da rede em causa, seguido de um endereço local de um computador ou
gateway nessa rede:
Identificador global da Rede
Endereço local de um computador nessa Rede
Aceite esta estrutura, uma questão se põe: quantos bits reservar para cada componente? É óbvio que reservar
muitos bits para a primeira componente (porque se antevêem muitas e muitas redes) deixa poucos para a segunda
(portanto deixando de fora redes de grande dimensão…) - e vice-versa.
Prevendo a coexistência de redes de dimensões bem variadas, e perseguindo uma ampla flexibilidade na
atribuição de endereços a computadores, a solução adoptada por RFC 791 foi: não manter fixo o número de bits
para cada uma dessas componentes. Concretamente, RFC 791 preconiza três formatos primários, ou classes, de
endereços: A, B e C.
Na Classe A, o bit de maior ordem é 0;
- os 7 bits seguintes identificam globalmente a rede;
- os restantes 24 bits formam o endereço local
As Classes 0 e 127 são reservadas: são possíveis até 126 redes de 16777214 endereços…
Na Classe B, os dois bits de maior ordem são 10;
- os 14 bits seguintes identificam a rede;
- os restantes 16 bits formam o endereço local
-São possíveis até 16384 redes de 65532 endereços…
Na Classe C, os três bits de maior ordem são 110;
- os 21 bits seguintes identificam a rede;
- os restantes 8 bits formam o endereço local
São possíveis até 2097152 redes de 256 endereços…
Eis três exemplos triviais de endereços-IP, onde se sublinhou a componente rede:
00000011 00000000 00001111 10101010 (Classe A)
10000011 00001100 10101010 00001111 (Classe B)
11000011 00000000 00110011 10010110 (Classe C)
Abra-se um parêntesis para tranquilizar o leitor: não necessita ficar soletrando e escrevendo estas monótonas e
ardilosas sucessões de 0s e 1s. Comummente, as pessoas, no acto de comunicarem entre si endereços-IP, recorrem
à bem mais fácil notação em decimal pontuado (dotted decimal): repartem os 32 bits em 4 octetos, e escrevem,
separados por “.” os correspondentes decimais, entre 0 e 255, de cada um deles. Para exemplificar esta notação, os
endereços acima escrevem-se, respectivamente:
3.0.15.170
131.12.170.15
195.0.51.150
O leitor pode verificar que, afora os ‘.’, estas representam, na base 256, os endereços binários acima - em que, para, por ex.,
representar 1010 10102 = AA16 = 17010 se utiliza o símbolo ‘170’256.
São evidentes as áreas de aplicação das classes acima:
- a classe A destina-se às poucas (até 27-2=126) redes com muitos computadores cada (até 224≅16 milhões),
como seja a Arpanet;
- a classe B destina-se às redes (até 214≅16 mil) com um número moderado de computadores cada (até 216≅64
mil);
- enfim, a classe C destina-se às muitas e muitas redes (até 221≅2 milhões) com poucos computadores (até
28=256) cada uma (por ex., LANs).
Numa organização particular detendo diversas redes de área local, pode usar-se apenas a classe C, ou misturar
as várias classes: a escolha dependerá das respectivas dimensões.
Com o passar dos anos, veio a definir-se uma classe mais, a classe D, utilizada quando se pretende enviar um
datagrama para todos os computadores de um grupo particular.
Na Classe D, os quatro bits de maior ordem são 1110;
- os restantes 28 bits formam o endereço multigrupo (multicast, cfr RFC 1112) que identifica o grupo de
computadores a que se pretende enviar um mesmo datagrama.
Um endereço-IP começando por 1111 está reservado para uso futuro.
Um mesmo computador (ou gateway) pode ter uma ou várias interfaces físicas de acesso à rede (ou a várias
redes), cada qual com o seu respectivo endereço-rede: uma linha telefónica velhinha com um modem, um
cabo-TV com ADSL, fibra óptica, feixe-rádio… A cada uma delas pode ser associado um único, ou vários,
endereços-IP lógicos. Em rigor, por conseguinte, um mesmo computador pode deter vários endereços-IP.
Inversamente, o computador há-de saber lidar com datagramas provenientes de várias interfaces - como se
proviessem de uma única!
O que há que garantir, bem entendido, é que não haja colisões, i.e., que não coexistam dois computadores com
o mesmo endereço-IP. Para o efeito,
- no caso da Internet, a atribuição de códigos a redes e a atribuição de endereços multigrupo estão a cargo de
uma organização particular, o Network Identification Centre (NIC);
- quanto aos endereços locais dos computadores no seio de cada rede, ele são decididos pela autoridade que
para tal foi associada a essa rede.
Ademais das classes acima, encontram-se estabelecidas algumas convenções especiais relativamente ao uso dos
valores 00…0 e 11…1 em endereços-IP:
Identificador da Rede
00…0
xx…x
00…0
xx…x
11…1
01…1
Endereço Local
00…0
00…0
xx…x
11…1
11…1
xx…x
Significado
este computador nesta rede
esta rede
o computador xx…x nesta Rede
todos os computadores da Rede xx…x
todos os computadores desta rede
loopback interno
O endereço 0.0.0.0 é utilizado no arranque (boot) de computadores; endereços cuja parte local é 11…1
habilitam à difusão de datagramas para todos os computadores de uma rede.
“Loopback” significa que Datagramas enviados para o endereço referido não chegam a ser transmitidos: antes
são processados localmente e tratados como se fossem datagramas recebidos.