Classes de endereços IP - Os bits de endereços IP são reservados um para a classe de rede e os outros para computador (host).

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1 Administração de redes Endereço IP Endereço IP - O endereço IP, na versão 4 (IPv4), é um número de 32 bits (IPV4), contendo 4 bytes (vale lembrar que 1 byte contém 8 bits), portanto 4 bytes contém 32 bits, escrito com 4 octetos de 8 bits cada número (8 bits + 8 bits + 8 bits + 8 bits = 32 bits) e no formato decimal (exemplo: ) atribuído a uma interface de rede(placa de rede) em um computador (host) que distingue um computador de outros na rede. Em caso de um computador possuir apenas uma interface de rede, terá apenas um endereço IP. Entretanto, se um computador possuir duas ou mais interfaces de rede, logo terá dois ou mais endereços IP, que é o caso de um roteador. Classes de endereços IP - Os bits de endereços IP são reservados um para a classe de rede e os outros para computador (host). (Ex: REDE.HOST ) Para permitir vários tamanhos de endereços IP, os desenvolvedores do TPC/IP dividiram o endereçamento IP em cinco classes, denominadas A, B, C, D, e E, sendo que as classes D e E estão reservadas para expansões futuras. Das cinco classes de rede são utilizadas para atribuição de endereços de redes e de hosts, apenas as classes A, B e C. =>Classe A: Número de redes = até = 126 Número de computadores(hosts) em cada rede = [(2^24)-2] = [( ) - 2] = Obs: (24 - quantidade de bits -> => = = 24)) (-2, pois os números 0 e 255 é reservado para a rede) =>Classe B: Número de redes = até = (2^14) = Número de computadores(hosts) em cada rede = [(2^16)-2] = [(65536) - 2] = Obs: (16 - quantidade de bits -> => 0.0 = = 16) (-2, pois os números 0 e 255 é reservado para a rede) =>Classe C: Número de redes = até = (2^21) = Número de computadores(hosts) em cada rede= [(2^8)-2] = [(256) - 2] = 254 Obs: 1

2 (8 - quantidade de bits -> => 0 = 8) (-2, pois os números 0 e 255 é reservado para a rede) =>Classe D: 224.xxx.xxx.xxx até 239.xxx.xxx.xxx Reservado para multicast, pois é utilizado para transmitir mais de um pacote ao mesmo tempo pela rede aos computadores(hosts), sendo identificados por um endereço reservado de destino(multicast address)endereço multicast. =>Classe E: 240.xxx.xxx.xxx até 255.xxx.xxx.xxx Reservado para uso futuro pelo InterNIC 2

3 Classe A: Primeiro bit é 0 (zero) Classe B: Primeiros dois bits são 10 (um, zero) Classe C: Primeiros três bits são 110 (um, um, zero) Classe D: (endereço multicast): Primeiros quatro bits são: 1110 (um,um,um,zero) Classe E: (endereço especial reservado): Primeiros quatro bits são 1111 (um,um,um,um) 3

4 Analisando os primeiros bits de um endereço, onde são obtidos pelo and lógico entre o primeiro e último número da classe de rede, o protocolo IP sabe diferenciar uma classe de rede da outra. A operador bit a bit AND significa operação lógica E e é representada por o caractere &. O operador AND retorna 1(TRUE) se os bits possuírem um 1 simultaneamente na mesma posição de bit. Se um dos valores tiver um 0 (zero) na posição de bit, o operador retornará o valor 0(FALSE). Abaixo segue a tabela da verdade: Bit Operador Bit Resultado 1 And(&) And(&) And(&) And(&) 0 0 OPERADOR AND BIT-A-BIT valor decimal valor binário Resultado AND(&) Resultado AND(&) Resultado AND(&) Endereços IP de uma rede - Em uma rede TCP/IP todos os computadores possui um nome(host) e um endereço IP, algo como: 4

5 Host: pc1.linux.org.br IP: Esse tipo de rede é uma rede privada(ou seja Intranet), os endereços IP não são roteados pela internet, para isso será necessário um IP público(ex:200.xxx.xxx.xxx). Os Roteadores são configurados para descartar qualquer tráfego que use um IP privado. Este isolamento garante que uma rede privada tenha uma maior segurança pois não é possível, em geral, ao mundo externo criar uma conexão direta a uma máquina que use um IP privado. Em uma rede privada deve se comunicar com a Internet e com outras redes, é necessário que haja um "gateway" para garantir que a rede externa seja vista com um endereço que seja "real" (ou público) de maneira que o roteador permita a comunicação. Normalmente este gateway será um service NAT ( Network Address Translation - Tradutor de endereços de rede) ou um Servidor Proxy. Existem três faixas de endereços IP para redes Internet(Intranet) privada. Endereço da classe Faixa de endereços de IP Notação CIDR A a /8 (8 bits de rede) B a /16 (16 bits de rede) C a /24 (24 bits de rede) Para configurar a interface de rede Ethernet (eth0) com o endereço , máscara de rede , podemos usar o comando: # ifconfig eth netmask up O comando acima ativa a interface de rede. A palavra up pode ser omitida, pois a ativação da interface de rede é o padrão. Para ativar a interface de rede, basta usar o comando: # ifconfig eth0 up ou # ifup eth0 Para desativar a interface de rede, basta usar o comando: # ifconfig eth0 down 5

6 ou # ifdown eth0 Notação CIDR - (Classless Inter-Domain Routing - roteamento entre domínios sem classes) foi introduzido em 1993, com a finalidade de melhorar e gerenciar o uso mais eficiente de endereços IP cada vez mais escassos em uma rede, permitindo que a tabela de roteamento seja simplificada. O CIDR está definido no RFC 1519 e é utilizado pelos backbones de internet e por aparelhos de roteamento, o CIDR é chamado também de super-rede pois para efeitos de roteamento ele usa uma máscara de rede mais curta para suportar várias redes. Com o CIDR é possível por exemplo, que sejam criadas várias redes classe C sem que haja necessidade de criar entradas distintas para cada uma na tabela de roteamento. Imaginamos que em um provedor sejam instaladas 10 entradas de endereços classe C indo de a , a instalação poderia ser da seguinte forma: /26 Não havendo a necessidade de criar 10 entradas na tabela de roteamento: / / / / Abaixo segue a tabela de comprimentos de rede, para fazer os cálculos exponenciais você pode usar o comando bc no terminal de shell no Linux. $ bc (2^12) * Obs: - Bits de host = 32 bits - comprimento da rede - N de hosts = (2^bits de host)-2 (-2 pois são reservado para endereço de rede e broadcast) Comprimento da rede Bits de host Nº de hosts mascara de rede /20 (32 bits - 20) = 12 (2^12)-2 = /21 (32 bits - 21) = 11 (2^11)-2 = /22 (32 bits - 22) = 10 (2^10)-2 =

7 /23 (32 bits - 23) = 9 (2^9)-2 = 510 /24 (32 bits - 24) = 8 (2^8)-2 = 254 /25 (32 bits - 25) = 7 (2^7)-2 = /26 (32 bits - 26) = 6 (2^6)-2 = /27 (32 bits - 27) = 5 (2^5)-2 = /28 (32 bits - 28) = 4 (2^4)-2 = /29 (32 bits - 29) = 3 (2^3)-2 = /30 (32 bits - 30) = 2 (2^2)-2 = Endereço de loopback(localhost) - A interface loopback é um tipo especial de interface que permite fazer conexões com o próprio computador. Todos os computadores que usam o protocolo TCP/IP utilizam esta interface e existem várias razões porque precisa fazer isto, por exemplo, você pode testar vários programas de rede sem interferir com ninguém em sua rede. Por convenção, o endereço IP foi escolhido especificamente para a loopback, assim se abrir uma conexão telnet para , abrirá uma conexão para o próprio computador local. Qualquer tráfego que um computador envie em uma rede loopback é endereçada ao mesmo computador. O endereço IP mais usado para tal finalidade é no IPv4 e ::1 no IPv6. O nome de domínio padrão para tal endereço é localhost. A configuração da interface loopback é normalmente feita pelos scripts padrões de inicialização existentes em sua distribuição). # ifconfig lo Para visualizar a interface poderemos executar o comando ifconfig: # ifconfig Endereços de Broadcast - O endereço de broadcast é um endereço especial que cada computador em uma rede "escuta" em adição a seu próprio endereço. Este é um endereço onde os datagramas enviados são recebidos por todos os computadores da rede. Certos tipos de dados como informações de roteamento e mensagens de alerta são transmitidos para o endereço broadcast, assim todo computador na rede pode recebe-las simultaneamente. O endereço de broadcast em uma rede terá todos os bits de endereço de host atribuídos para "1", a não será que seja divida em sub-redes. Para especificar o endereço de broadcast geralmente é atribuído o endereço mais alto da rede, por exemplo a rede será configurado o endereço

8 Para visualizar a interface poderemos executar o comando ifconfig: # ifconfig Endereços IP de 128 bits (IPV6) - O IPv6 é a versão 6 do protocolo IP que tem como esquema de endereçamento em endereços IP de 16 bits em 8 grupos de 4 digitos, resultando em 128 bits (8 X 16 = 128). O IPv6 tem como objetivo substituir o padrão anterior, o IPv4, que só suporta cerca de 4 bilhões ( 4 x 109) de endereços, enquanto que o IPv6 suporta 3.4 x 1038 endereços. A previsão atual para a exaustão de todos os endereços IPv4 livres para atribuição a operadores é de Janeiro de 2014, o que significa que a transição da versão do IPv4 para o IPv6 é inevitável num futuro próximo. O governo dos Estados Unidos da América determinou que todas as suas agências federais devem suportar o protocolo IPv6 até Um endereço padrão IPv6 deve ser formado por um campo provider ID, subscrive ID, subnet ID e node ID. Recomenda-se que o ultimo campo tenha pelo menos 48 bits para que possa armazenar o endereço MAC. Abaixo segue partes de um endereço IPV6 Tipo de endereço (3 bits) Prefixo do provedor sub-rede Host 3 bits 45 bits 16 bits 64 bits Bits Sigla descrição 1 a 3 FP Formato do prefixo (tipo de endereço) 4 a 16 TLA ID ID em alto nível (para backbones) 17 a 24 RES Reservado para o futuro 25 a 48 NLA ID ID em próximo nível (Provedores e ID de site) 49 a 64 SLA ID ID em nível de site (redes locais) 65 a 128 INTERFACE ID ID de interface (endereço MAC) Os endereços IPv6 são normalmente escritos com 8 grupos de 4 dígitos hexadecimais contendo 16 bits em cada campo, resultando em 128 bits ( = 128 bits). Por exemplo, 3ffe:6a88:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344, se um grupo de vários dígitos seguidos for 0000, pode ser omitido. Por exemplo: 3ffe:6a88:85a3:0000:0000:0000:0000:7344 é o mesmo endereço IPv6 que: 3ffe:6a88:85a3:7344 8

9 Máscara de rede - A máscara de rede não é um endereço IP mas sim um número de 32 bits usado para separar em um IP a parte correspondente à rede pública, à subrede e aos hosts, e serve para identificar a rede a qual pertence e se está dividida em sub-redes ou não. Todos os bits da máscara de rede são atribuídos como "1" e os bits de endereço de host para "0", a não ser que esteja divida em sub-redes. O esquema de endereçamento de rede mais comum é chamado IPv4. Os endereços IPv4 consistem de endereços de 32 bits divididos em 4 octetos e uma máscara de subrede do mesmo tamanho. Há três tipos de redes "classful": Classe Bits iniciais Máscara de Subrede padrão Notação CIDR A /8 (bits de rede) B /16 (bits de rede) C /24 (bits de rede) Uma rede classfull" é uma rede que possui uma máscara de subrede , ou