REDE E PORÇÕES DE HOST

Um endereço IPv4 é um endereço hierárquico de 32 bits composto por uma parte da rede e uma parte do host. Ao determinar a parte da rede versus a parte do host, você deve olhar para o fluxo de 32 bits, conforme mostrado na figura.

ENDEREÇO IPV4

Os bits na parte da rede do endereço devem ser idênticos para todos os dispositivos que residem na mesma rede. Os bits na parte do host do endereço devem ser exclusivos para identificar um host específico em uma rede. Se dois hosts tiverem o mesmo padrão de bits na porção de rede especificada do fluxo de 32 bits, esses dois hosts residirão na mesma rede.

Mas como os hosts sabem qual parte dos 32 bits identifica a rede e qual identifica o host? Essa é a função da máscara de sub-rede.

A SUBNET MASK

Conforme mostrado na figura, atribuir um endereço IPv4 a um host requer o seguinte:

• Endereço IPv4 – Este é o endereço IPv4 exclusivo do host.
• Máscara de sub-rede – Usada para identificar a parte da rede / host do endereço IPv4.

CONFIGURAÇÃO IPV4 EM UM COMPUTADOR WINDOWS

Nota: Um endereço IPv4 de gateway padrão é necessário para acessar redes remotas e os endereços IPv4 do servidor DNS são necessários para converter nomes de domínio em endereços IPv4.

A máscara de sub-rede IPv4 é usada para diferenciar a parte da rede da parte do host de um endereço IPv4. Quando um endereço IPv4 é atribuído a um dispositivo, a máscara de sub-rede é usada para determinar o endereço de rede do dispositivo. O endereço de rede representa todos os dispositivos na mesma rede.

A próxima figura exibe a máscara de sub-rede de 32 bits nos formatos decimal com pontos e binário.

SUBNET MASK

Observe como a máscara de sub-rede é uma sequência consecutiva de 1 bits seguida por uma sequência consecutiva de 0 bits.

Para identificar a rede e as partes do host de um endereço IPv4, a máscara de sub-rede é comparada ao endereço IPv4 bit a bit, da esquerda para a direita, conforme mostrado na figura.

ASSOCIANDO UM ENDEREÇO IPV4 À SUA MÁSCARA DE SUB-REDE

Observe que a máscara de sub-rede não contém realmente a rede ou parte do host de um endereço IPv4, ela apenas informa ao computador onde procurar a parte do endereço IPv4 que é a parte da rede e qual parte é a parte do host.

O processo real usado para identificar a parte da rede e a parte do host é chamado de ANDing.

O COMPRIMENTO DO PREFIXO

Expressar endereços de rede e endereços de host com o endereço de máscara de sub-rede decimal com pontos pode se tornar complicado. Felizmente, existe um método alternativo para identificar uma máscara de sub-rede, um método denominado comprimento do prefixo.

O comprimento do prefixo é o número de bits definido como 1 na máscara de sub-rede. É escrito em “notação de barra”, que é indicada por uma barra (/) seguida pelo número de bits definido como 1. Portanto, conte o número de bits na máscara de sub-rede e acrescente uma barra antes dela.

Consulte a tabela para exemplos. A primeira coluna lista várias máscaras de sub-rede que podem ser usadas com um endereço de host. A segunda coluna exibe o endereço binário de 32 bits convertido. A última coluna exibe o comprimento do prefixo resultante.

COMPARANDO A MÁSCARA DE SUB-REDE E O COMPRIMENTO DO PREFIXO

Nota: Um endereço de rede também é conhecido como prefixo ou prefixo de rede. Portanto, o comprimento do prefixo é o número de 1 bits na máscara de sub-rede.

Ao representar um endereço IPv4 usando um comprimento de prefixo, o endereço IPv4 é escrito seguido pelo comprimento do prefixo sem espaços. Por exemplo, 192.168.10.10 255.255.255.0 seria escrito como 192.168.10.10/24. O uso de vários tipos de comprimentos de prefixo será discutido mais tarde. Por enquanto, o foco estará no prefixo / 24 (ou seja, 255.255.255.0)

DETERMINANDO A REDE: LÓGICA E

Um AND lógico é uma das três operações booleanas usadas na lógica booleana ou digital. Os outros dois são OR e NOT. A operação AND é usada para determinar o endereço da rede.

O AND lógico é a comparação de dois bits que produzem os resultados mostrados abaixo. Observe como apenas 1 AND 1 produz um 1. Qualquer outra combinação resulta em 0.

• 1 E 1 = 1
• 0 AND 1 = 0
• 1 AND 0 = 0
• 0 AND 0 = 0

Nota: Na lógica digital, 1 representa Verdadeiro e 0 representa Falso. Ao usar uma operação AND, ambos os valores de entrada devem ser True (1) para que o resultado seja True (1).

Para identificar o endereço de rede de um host IPv4, o endereço IPv4 é logicamente conectado, bit a bit, com a máscara de sub-rede. Fazer o AND entre o endereço e a máscara de sub-rede produz o endereço de rede.

Para ilustrar como o AND é usado para descobrir um endereço de rede, considere um host com endereço IPv4 192.168.10.10 e máscara de sub-rede de 255.255.255.0, conforme mostrado na figura:

• Endereço de host IPv4 (192.168.10.10) – O endereço IPv4 do host em formatos decimais pontilhados e binários.
• Máscara de sub-rede (255.255.255.0) – A máscara de sub-rede do host nos formatos decimal com pontos e binário.
• Endereço de rede (192.168.10.0) – A operação lógica AND entre o endereço IPv4 e a máscara de sub-rede resulta em um endereço de rede IPv4 mostrado nos formatos decimal com pontos e binário.

Usando a primeira sequência de bits como exemplo, observe que a operação AND é executada no 1 bit do endereço do host com o 1 bit da máscara de sub-rede. Isso resulta em 1 bit para o endereço de rede. 1 E 1 = 1.

A operação AND entre um endereço de host IPv4 e a máscara de sub-rede resulta no endereço de rede IPv4 para este host. Neste exemplo, a operação AND entre o endereço de host de 192.168.10.10 e a máscara de sub-rede 255.255.255.0 (/ 24), resulta no endereço de rede IPv4 de 192.168.10.0/24. Esta é uma operação IPv4 importante, pois informa ao host a qual rede pertence.

VÍDEO – ENDEREÇOS DE REDE, HOST E DE TRANSMISSÃO

Clique em Reproduzir para ver uma demonstração de como os endereços de rede, host e broadcast são determinados para um determinado endereço IPv4 e máscara de sub-rede.

ENDEREÇOS DE REDE, HOST E DE TRANSMISSÃO

Em cada rede existem três tipos de endereços IP:

• Endereço de rede
• Endereços de host
• Endereço de transmissão

Usando a topologia na figura, esses três tipos de endereços serão examinados.

Endereço de rede

Um endereço de rede é um endereço que representa uma rede específica. Um dispositivo pertence a esta rede se atender a três critérios:

• Ele tem a mesma máscara de sub-rede do endereço de rede.
• Ele possui os mesmos bits de rede do endereço de rede, conforme indicado pela máscara de sub-rede.
• Ele está localizado no mesmo domínio de broadcast que outros hosts com o mesmo endereço de rede.

Um host determina seu endereço de rede executando uma operação AND entre seu endereço IPv4 e sua máscara de sub-rede.

Conforme mostrado na tabela, o endereço de rede tem todos os bits 0 na parte do host, conforme determinado pela máscara de sub-rede. Neste exemplo, o endereço de rede é 192.168.10.0/24. Um endereço de rede não pode ser atribuído a um dispositivo.

ENDEREÇOS DE REDE, HOST E DE TRANSMISSÃO

Endereços de host

Os endereços de host são endereços que podem ser atribuídos a um dispositivo, como um computador host, laptop, smartphone, câmera da web, impressora, roteador, etc. A parte do host do endereço são os bits indicados por 0 bits na máscara de sub-rede. Os endereços de host podem ter qualquer combinação de bits na parte do host, exceto para todos os bits 0 (isso seria um endereço de rede) ou todos os bits 1 (isso seria um endereço de broadcast).

Todos os dispositivos na mesma rede devem ter a mesma máscara de sub-rede e os mesmos bits de rede. Apenas os bits do host serão diferentes e devem ser exclusivos.

Observe que na tabela, há um primeiro e último endereço de host:

• Endereço do primeiro host – Este primeiro host em uma rede tem todos os bits 0 com o último bit (mais à direita) como 1 bit. Neste exemplo, é 192.168.10.1/24.
• Último endereço de host – Este último host em uma rede tem todos os bits 1 com o último bit (mais à direita) como 0 bit. Neste exemplo, é 192.168.10.254/24.

Quaisquer endereços entre e incluindo, 192.168.10.1/24 a 192.168.10.254/24 podem ser atribuídos a um dispositivo na rede.

Endereço de transmissão

Um endereço de broadcast é um endereço usado quando necessário para alcançar todos os dispositivos na rede IPv4. Conforme mostrado na tabela, o endereço de transmissão da rede tem todos os bits 1 na parte do host, conforme determinado pela máscara de sub-rede. Neste exemplo, o endereço de rede é 192.168.10.255/24. Um endereço de broadcast não pode ser atribuído a um dispositivo.