Disciplina Fundamentos de Redes. Introdução à Mascara de Subrede
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- Vítor Gabriel Cortês Lopes
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1 Disciplina Fundamentos de Redes Introdução à Mascara de Subrede Professor Airton Ribeiro de Sousa
2 O que é Máscara de Subrede? A máscara de subrede é um endereço de 32 bits que tem como finalidade separar (mascarar) a parte referente ao endereço IP (Network ID) da parte de identificador de computador (Host ID), além de determinar a quantidade possível de hosts (dispositivos) na rede. É ela quem delimita o tamanho do barramento IP da rede. Computador na rede TCP/IP necessita de ter uma mascara de subrede (é obrigatório) o qual é associado ao IP. Os parâmetros são configurados a partir de uma mascara padrão de classe A, B ou C (quando a rede não necessita de ser dividida em subredes), ou através de uma mascara personalizada (quando a rede precisa de ser subdividida em mais de uma rede). 2
3 O que é Máscara de Subrede? De acordo com a mascara padrão os bits que correspondem à parte do Network ID (Rede) têm suas posições iguais a "1", que convertido em números decimais tem valor igual a 255 ( ). Consequentemente os bits que correspondem à parte do Host ID (computadores por exemplo) têm suas posições iguais a 0", que convertido em base decimal é igual a 0 ( ). Exemplos: é o mesmo que é o mesmo que é o mesmo que
4 Descoberta de destino de endereçamento Quando o TCP/IP é inicializada, o endereço IP do computador é multiplicado ("AND") com a sua máscara. Antes de ser enviado um pacote pela rede, o endereço IP de destino é multiplicado pela mesma máscara. Se o resultado da multiplicação binária do endereço IP de origem e o endereço de destino forem iguais então o pacote pertence a um computador da rede local. Se o resultado for diferente então o pacote é enviado ao router da rede para ser encaminhado de router em router até chegar à rede de destino. 4
5 Descoberta de destino de endereçamento O processo de multiplicação binária consiste em comparar bit a bit o endereço IP do computador com o respectivo valor da mascara. Se ambos os bits forem "1" o resultado é "1", para todas as outras combinações o resultado é "0. IP : Máscara 29: Resultado do AND: Mesma subrede. O pacote será entregue na rede interna. IP : Máscara 29: Exemplos: Resultado do AND:
6 Descoberta de destino de endereçamento Quando o TCP/IP é inicializado o endereço IP do computador é multiplicado ("AND") pela a sua máscara. Primeiramente é realizada uma operação E, bit a bit, entre o Número IP e a máscara de Subrede do computador de origem, conforme indicado na tabela a seguir: Resultado E Em seguida é realizada outra operação E, bit a bit, entre o Número IP e a máscara de subrede do computador de destino, conforme indicado na tabela a seguir: E Resultado 6
7 Descoberta de destino de endereçamento o TCP/IP compara os resultados das duas operações. Se os dois resultados forem diferentes ( e ) o TCP/IP envia o pacote para o Roteador (Gateway configurado) e este se encarregará de fazer o pacote chegar a rede do computador de destino. Se os resultados forem iguais o pacote é encaminhado para dispositivos dentro da própria rede local. 7
8 Por exemplo. Uma máscara de subrede relacionada ao endereço IP , conforme tabela abaixo, terá os seguintes valores que acompanham a sua estrutura: Descrição REDE CLASSE B HOSTS Máscara IP
9 Mascara Padrão Acompanha a classe do endereço IP. Endereço IP de classe A Máscara padrão será , indicando que o primeiro octeto se refere à rede e os três últimos ao host; Endereço classe B Máscara padrão será , onde os dois primeiros octetos referem-se à rede e os dois últimos ao host; Endereço classe C Máscara padrão será onde apenas o último octeto se refere aos IP s do host. Classe IP Mascara A B à C
10 Esse número de máscara de subrede tem 16 bits iguais a 1 (UM) seguidos de 16 bits iguais a ZERO (0), indicando que as partes referentes à identificação de rede e de host desse endereço IP têm ambas 16 bits de comprimento. Normalmente, essa máscara de subrede é exibida em notação decimal com ponto como Classe Bits da máscara de sub-rede Máscara de subrede Classe A Classe B Classe C
11 Por convenção um endereço IP é dividido em duas partes, a que identifica a rede (Network ID) e a parte que identifica os dispositivos (Host ID). É nesse divisor de estrutura IP que entra o conceito de mascara de subrede, pois é ela é quem determina a parte referente ao endereço IP que representa a Network ID e a parte que representa o Host ID. CLASSE Mascara de Subrede PADRÃO A REDE HOST HOST HOST B REDE REDE HOST HOST C REDE REDE REDE HOST 11
12 Para configurar uma rede de computadores é necessário mais que 2 IPs, pois o menor sempre será definido como o número da Rede, o maior sempre será definido como o IP de Broadcast e os demais serão distribuídos aos hosts e outros dispositivos da rede. Suponhamos que um intervalo de IP classe C com mascara padrão será configurado numa rede. A estrutura de Ips e mascara ficará da seguinte forma: Rede: Range: à Broadcast: Máscara padrão:
13 A máscara de rede é responsável por dividir um endereço IP em duas partes: rede e Host; As classes têm suas mascara padrão Os 32 bits das Máscaras são divididos em duas partes: um primeiro bloco de 1s seguido por um bloco de 0s. 13
14 CIDR e VLSM Antes de 1981, endereço IP utilizavam somente os primeiros 8 bits para especificar a porção do endereço de rede. Em 1981, a RFC 791 modificou o endereço IPv4 de 32 bits para permitir 3 diferentes classes. O espaço de endereçamento IP estava se esgotando rapidamente. A Internet Engineering Task Force (IETF) introduziu o Classless Inter-Domain Routing (CIDR): CIDR usa Variable Length Subnet Masking (VLSM) para ajudar a conservar espaço de endereços. VLSM é simplesmente definir uma sub-rede de uma sub-rede.
15 Classless Inter Domain Routing - CIDR O CIDR (Classless Inter-Domain Routing) foi introduzido em 1993, como um refinamento para a forma como o tráfego era conduzido pelas redes IP para: Permitir a flexibilidade acrescida quando dividindo margens de endereços IP em redes separadas; Roteamento; Evitar desperdício de endereço. 15
16 VLSM VLSM é simplesmente uma metodologia de divisão básica em subredes, em que o mesmo endereço da Classe A, B ou C é dividido em subredes, utilizando máscaras de diferentes comprimentos. Para projetar uma rede bem escalável é importantíssimo saber cálculos de sub-rede e VLSM. A VLSM é usada para criar esquemas de endereçamento eficientes e escaláveis; A VLSM é uma das modificações que tem ajudado a preencher a lacuna entre IPv4 e IPv6; O VLSM fornece uma maneira mais eficiente de atribuição de endereços IP. 16
17 Caros alunos e demais leitores. Agradeço-lhes pela leitura e utilização deste material. Caso haja alguma inconformidade de quaisquer naturezas nas descrições informadas, que me seja imediatamente comunicado para que eu possa reformular o assunto a realizar nova publicação. Obrigado. Professor Airton Ribeiro de Sousa
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