José Alexandre J. Ribeiro (Xexéu)

Curso de Redes Conceitos Básicos

Por José Alexandre J. Ribeiro, baseado em apanhados obtidos na Internet www.guiadohardware.net, www.laercio.com.br, livros e apontamentos pessoais.

Endereços IP

IP significa “Internet Protocol”. A Internet é uma rede, e assim comoocorre em qualquer tipo de rede, osseus nós (computadores, impressoras, etc.) precisam terendereços. Graças a essesendereços, as informações podemtrafegar pela rede até chegar aodestino correto.

Endereços IP são formados porquatro bytes. Cada byte poderepresentar um número decimal de 0 a 255. Portanto um endereço IP éformado por quatro números, entre 0 e 255.

Por exemplo, na figura ao lado, o computador em teste está usando o endereço IP:

192.168.0.2

Endereçamento IP

• O IP é o responsável pelo encaminhamento dos dados pela rede, isto é feito por meio de endereços

• Cada Host (micro/equipamento), que faz parte de uma rede, deve ter um endereço único que o identifica na rede, ou seja, cada host deve possuir um endereço IP único.

Endereçamento IP

• Cada equipamento da rede internet possui um endereço IP (único e exclusivo)

• O Endereço IP é composto de 32 bits organizados em grupos de 4 bytes

• Cada byte do endereço IP pode assumir valores de 0 a 255

• Ex.: 192.168.0.1

Endereçamento IP

• O endereço IP possui duas informações importantes:– Endereço de rede (Id Net)– Endereço de Host (Id Host)

• Temos 3 classes de IP (básicas):– Classe A: N H H H (16 net e 16 milhões H)

– Classe B: N N H H (16k net e 64k Host)

– Classe C: N N N H (2 milhões net e 256 H)

(N:Network e H:Host)

Endereçamento IP

• Endereços válidos:– Classe A: 1 a 126 . 0 a 255 . 0 a 255 . 0 a 255

– Classe B: 128 a 191 . 0 a 255 . 0 a 255 . 0 a 255

– Classe C: 192 a 223 . 0 a 255 . 0 a 255 . 1 a 254

• Endereços inválidos:– 0.X.X.X., 127.X.X.X., 255.X.X.X,

X.255.255.255, X.X.255.255, X.0.0.0, X.X.0.0, X.X.X.255, X.X.X.0

Endereços IP na Internet

Todos os computadores naInternet que operam comohosts, ou sejam que têmalgum conteúdo hospedadoou cujas informações possamser acessadas por outroscomputadores, utilizamendereços IP externos. Porexemplo, o site www.globo.com estáhospedado em um servidorcujo endereço IP é:

200.208.28.45

Outros exemplos:

Google: 64.233.161.99

Microsoft: 207.46.244.188

MP3.com: 216.239.115.137

OBS: Para descobrir o endereço IP do servidoronde está hospedado um site, use o comandoPING. Por exemplo:

PING www.globo.com

Endereços IP em rede local

Em meados dos anos 90 tornou-se comum o uso do protocolo TCP/IP em redeslocais. A estrutura das redes locais passa a ser semelhante à estrutura daInternet, o que traz váriosbenefícios. Computadoresde uma rede local utilizamendereços IP, porém com uma diferença: normalmente usamendereços IP internos, quesão válidos apenas na redelocal. É como ter porexemplo, números de ramais internos de umacentral telefônica. Essesnúmeros existem apenasna central em questão.

OBS: Note como em uma rede local oscomputadores usam endereços “parecidos”. Esta é uma regra a ser seguida, comoexplicaremos adiante.

www.iana.org

O IANA (Internet Assigned Numbers Authority) é uma organizaçãoresponsável pela regulamentação do uso da Internet em todo o mundo. Nela as diversas empresasreservam faixas de endereços IP. Também é feita a distribuição de IPspor países. Estão registradas porexemplo, diversas faixas de IP porempresas. Por exemplo, a General Electric é detentora da rede classe A número 3, que vai de 3.0.0.0 a 3.255.255.255. Podemos citarvárias outras, como:

12 – AT&T15 – Hewlett-Packard19 – Ford54 – Merck55 – Boeing56 – U.S. Postal Service

Redes classe A

Dentro do espaço completo de endereços IP, que vai de 0.0.0.0 a 255.255.255.255, o IANA criou diversas faixas. As chamadas “redes classe A” vão de 1.0.0.0 a 126.0.0.0. São aotodo 126 redes classe A. Cada uma delas tem seu IP começando com um número fixo, e tem os demais trêsnúmeros variáveis.

Por exemplo, a Ford é detentora da rede de número 19. Seusendereços vão de 19.0.0.0 a 19.255.255.255. O número 19 éfixo, registrado no IANA. Os demais três números são de responsabilidade da Ford, que pode atribuí-los livremente aoscomputadores de sua rede, seus servidores e sites.

Cada rede classe A comporta até 16.777.216 endereços IP.

Ford: 19.xx.xx.xx (19.0.0.0 a 19.255.255.255)

Redes classe B

O IANA criou também faixas de endereços para redes de pequeno e médio porte. As redes classe B são consideradas de médio porte, e seusIPs podem variar de 128.1.0.0 a 191.254.255.255. São ao todo cercade 16.000 redes classe B possíveis:

128.1.0.0 a 128.1.255.255128.2.0.0 a 128.2.255.255128.3.0.0.a 128.3.255.255…191.253.0.0 a 191.253.255.255191.254.0.0 a 191.254.255.255

Redes classe B são distribuídas pelo IANA a empresas de médio porte, universidades, centros de pesquisa e grandes provedores.

Ao receber uma rede classe B, uma empresa recebe os dois primeirosnúmeros, que devem ser fixos. Os dois outros números podem variarlivremente, sob responsabilidade da empresa.

Uma rede classe B pode ter até 65.536 endereços IP.

Por exemplo: 160.210.xx.xx (160.210.0.0 a 160.210.255.255)

Redes classe C

Finalmente, existe as faixas reservadas para redes classe C. Essas redessão pequenas, possuem até 256 IPs.

A faixa reservada para essas redes vai de 192.0.1.0 a 223.255.254.255. São cerca de 2 milhões de redes possíveis, cada uma delas com 256 IPs. São elas:

192.0.1.0 a 192.0.1.255192.0.2.0 a 192.0.2.255192.0.3.0 a 192.0.3.255…

223.255.253.0 a 223.255.253.255223.255.254.0 a 223.255.254.255

Redes classe C são distribuídas pelo IANA para pequenas corporações. O Brasil recebeu do IANA uma faixa de endereços classe C, cujadistribuição é de responsabilidade da FAPESP. Ao receber uma redeclasse C, a empresa tem seus três primeiros números definidos e podevariar livremente o quarto número.

Uma rede classe C pode ter até 265 endereços IP.

Exemplo: 200.153.57.xx (200.153.57.0 a 200.153.57.255)

Endereços internos e externosTodos os IPs da Internet podem ser então divididos por classes:

Classe A: 16.777.256 IPsconsecitivosClasse B: 65.536 IPs consecutivosClasse C: 256 IPs consecutivos

Nos três casos, o IANA definiu endereços internos e endereços externos. Um endereço externo éaquele que pode ser “visto” por qualquer computador ligado na Internet. Por exemplo, se você digitar no seu navegador:

http://134.146.83.23

Chegará provavelmente ao site da Shell. Isto indica que este é um endereço externo, visivel na Internet, de qualquer parte do mundo.

Rede local classe A (Endereço Interno)

Existem entretanto faixas de endereços que não são visíveisna Internet. Esses endereços sãoreservados para redes locais. A faixa reservada para redes locaisclasse A é:

10.0.0.0 a 10.255.255.255

Os IPs usados nas redes internasdevem ser entendidos como osramais internos de uma central telefônica. Por exemplo, se o ramal do seu colega na sala aolado é 238, você pode pegar o seu telefone e ligar 238, e o telefone dele tocará. Mas se fizerisso de um telefone externo, nãoconseguirá fazer esta ligação.

No caso acima, vemos que o computador em teste está usando o IP 10.0.0.4. Trata-se então de uma redeclasse A. Esta é a faixa de endereçosinternos usado por este tipo de rede.

Rede local classe B (Endereço Interno)

Da mesma forma como o IANA reservou uma faixa de endereços para redes locaisclasse A, foram reservadas 16 faixas para redes locais classe B. São elas:

172.16.0.0 a 172.16.255.255172.17.0.0 a 172.17.255.255172.18.0.0 a 172.18.255.255172.19.0.0 a 172.19.255.255…172.29.0.0 a 172.29.255.255172.30.0.0 a 172.30.255.255172.31.0.0 a 172.31.255.255

Você pode escolher livremente qualquer uma dessas faixas para criar uma redelocal classe B. Assim como ocorre nas redes locais classe A, essas faixas de endereços são ignoradas na Internet, ou seja, nenhum pacote de dados pode terum desses endereços como destinatário. Tais pacotes seriam ignorados pelosroteadores, que são os equipamentos que encaminham os pacotes IP através do mundo. Tais endereços podem trafegar apenas em redes locais. Às 16 faixasinternas indicadas acima, podemos adicionar a faixa de endereços APIPA:

169.254.0.0 a 169.254.255.255

Lembre-se que esta faixa é usada em redes que não têm DHCP.

Rede local classe C

Finalmente, existem faixas reservadas pelo IANA para formar redes locaisclasse C. São indicadas para redes pequenas, pois cada uma delas possuino máximo 256 IPs. Foram reservadas 256 faixas para redes classe C. São elas:

192.168.0.0 a 192.168.0.255192.168.1.0 a 192.168.1.255192.168.2.0 a 192.168.2.255…192.168.254.0 a 192.168.254.255192.168.255.0 a 192.168.255.255

Você pode escolher livremente qualquer uma dessas faixas para criar umarede local classe C. Assim como ocorre nas redes locais classe A e B, essas faixas de endereços são ignoradas na Internet, ou seja, nenhumpacote de dados pode ter um desses endereços como destinatário. Taispacotes seriam ignorados pelos roteadores, que são os equipamentos queencaminham os pacotes IP através do mundo. Tais endereços podemtrafegar apenas em redes locais.

Endereços para redes internas (Resumo)

A tabela abaixo resume os endereços usados pelas redesclasses A, B e C, bem como as respectivas faixas reservadaspara redes internas (locais):

RedesClasse:

Faixas de IPs Redes internas

A 1.0.0.0 a 126.255.255.255 1 rede:10.0.0.0 a 10.255.255.255

B 128.1.0.0 a 191.254.255.255

17 redes:172.16.0.0 a 172.31.255.255 e169.254.0.0 a 169.264.255.255

C 192.0.1.0 a 223.255.254.255

256 redes:192.168.0.0 a 192.168.255.255

Escolhendo a classe da rede

Ao montar uma rede de micros, você pode escolher livremente redesclasse A, B e C, usando as faixas de endereços usadas para redesinternas.

Se a sua rede é muito pequena e tem não tem perspectivas de ultrapassar os 256 micros, pode escolher classe C. Por exemplo, 192.168.0.1 a 192.168.0.255.

Se sua rede tem chance de chegar a algumas centenas de máquinas, é recomendável não começar com classe C. Escolha então uma redede classes A ou B.

Em qualquer caso você sempre poderá escolher a rede interna classeA (10.0.0.0 a 10.255.255.255). Apesar de comportar até 16 milhõesde máquinas, funcionará igualmente se o número de máquinas for pequeno. Podemos chegar ao cúmulo de ter uma rede com apenasdois micros, usando os endereços 10.0.0.1 e 10.0.0.2.

A vantagem em superdimensionar a classe é que não será precisomudar endereços caso a rede um dia venha a crescer.

Endereçamento IP

• Junto com o IP usamos uma máscara que ajuda identificar o número da rede e o número do host (o que esta acima do 0 é host). ID Net = IP x Máscara (bit a bit)– Ex.: IP = 98.158.201.128

Másc =255. 0 . 0 . 0Possui ID Net = 98 e ID Host = 158.201.128

• Cuidado com as máscaras! O endereço IP 208.137.106.103 com máscara 255.255.255.0 édiferente de um com máscara 255.255.0.0

Endereçamento IP• Micros de uma mesma rede devem possuir a

mesma máscara• Máscaras complexas: Quando dividimos uma

rede em várias sub-redes, devemos usar máscaras com octetos diferente do padrão inicial (não somente 255/0)

• Numa rede classe C temos a seguinte máscara padrão:

255 . 255 . 255 . 011111111.1111111.11111111.00000000

Rede Rede Rede Host

Endereçamento IP

• Estudo de Caso: Você recebeu um endereço classe C 200.136.189.X, onde 200.136.189 é seu Id Net e o X representa a variação de Host (256-2=254 hosts –Sempre perdemos 2 IPs: IdNet e IdBroadcast)

• Na sua empresa temos 50 máquinas divididas em duas sub-redes por meio de um roteador (segmentada)

Endereçamento IP

Endereçamento IP

• A parte do Id Net não pode ser alterada pois foi fixada pelo backbone, então apenas devemos mexer no último octeto:Decimal = 200 . 136 . 189 . XBinário = 11001000.10001000.10111101.XXXXXXXX

• Se usarmos a máscara padrão não poderemos identificar as sub-redes pois todo último octetoestaria destinado ao host

• Devemos então criar uma nova máscara para atender nossas necessidades

Endereçamento IP

• Para criarmos a sub-rede iremos emprestar um bit do octeto do host para rede (0 → 1), criando assim uma nova máscara

Máscara antiga= 255.255.255.00000000Nova máscara = 255.255.255.10000000 • Antes a máscara era 255.255.255.0 ou /24,

agora ela é 255.255.255.128 ou /25

Endereçamento IP• Teremos então a seguinte situação:• 1ª sub-rede:

200.136.189.00000000 a 011111111200.136.189.0 a 127 (válido 1 ao 126)

Rede1 = 200.136.189.[1..126] / 25• 2ª sub-rede:

200.136.189.10000000 a 11111111200.136.189.128 a 255 (vál. 129 a 254)Rede2 = 200.136.189.[129..254] / 25

Endereçamento IP

Exercício

• Tenho uma rede: 200.200.200.x / 24• Vou comprar um roteador para criar 4 sub-redes• Ache a nova máscara e a faixa de IP para cada

uma das redes!

Resolução

• Máscara255.255.255.11000000 → 255.255.255.192

• 1ª Sub-rede200.200.200.00 000000 → 200.200.200.0200.200.200.00 111111 → 200.200.200.63Perde 0 e 63 (sempre o 1º e o último)200.200.200.1 até 200.200.200.62

Resolução• 2ª Sub-rede

200.200.200.01 000000 → 200.200.200.64200.200.200.01 111111 → 200.200.200.127Perde 64 e 127 (sempre o 1º e o último)200.200.200.65 até 200.200.200.126

• 3ª Sub-rede200.200.200.10 000000 → 200.200.200.128200.200.200.10 111111 → 200.200.200.191Perde 128 e 191 (sempre o 1º e o último)200.200.200.129 até 200.200.200.190

Resolução• 4ª Sub-rede

200.200.200.11 000000 → 200.200.200.192200.200.200.11 111111 → 200.200.200.255Perde 192 e 255 (sempre o 1º e o último)200.200.200.192 até 200.200.200.254