REDES PARA TODOS ENDEREÇO CLASSFULL E CLASSLESS rffelix70@yahoo.com.br
Endereço IP classful Quando a ARPANET foi autorizada em 1969, ninguém pensou que a Internet nasceria desse humilde projeto inicial de pesquisa. Em 1989, a ARPANET havia sido transformada no que chamamos agora de Internet. No decorrer da década seguinte, o número de hosts na Internet aumentou exponencialmente: de 159.000 em outubro de 1989 para mais de 72 milhões ao final do milênio. Em janeiro de 2007, havia mais de 433 milhões de hosts na Internet. Sem a introdução da notação do VLSM e do CIDR em 1993 (RFC 1519), do Tradutor de endereços de rede (NAT, Network Address Translator) em 1994 (RFC 1631) e do endereçamento privado em 1996 (RFC 1918), o espaço de endereço de 32 bits IPv4 já teria acabado. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 2
Os bits mais altos Endereço IP classful Inicialmente, os endereços IPv4 foram alocados com base na classe. Na especificação original de IPv4 (RFC 791) lançada em 1981, os autores estabeleceram as classes para fornecer três tamanhos diferentes de rede para organizações grandes, médias e pequenas. Como resultado, os endereços de classe A, B e C foram definidos com um formato específico para os bits mais altos. Em um endereço de 32 bits, os bits mais altos são os da extremidade esquerda. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 3
Os bits mais altos Endereço IP classful Redes II - Heterogêneo e Convergentes 4
Protocolo de roteamento classful O uso de endereços IP classful significava que a máscara de subrede de um endereço de rede poderia ser determinada pelo valor do primeiro octeto ou, mais precisamente, pelos três primeiros bits do endereço. Os protocolos de roteamento, como o RIPv1, só precisavam propagar o endereço de rede de rotas conhecidas e não precisavam incluir a máscara de sub-rede na atualização do roteamento. Isso ocorria porque o roteador que recebia a atualização do roteamento podia determinar a máscara de sub-rede simplesmente examinando o valor do primeiro octeto do endereço de rede ou aplicando sua máscara de interface de ingresso a rotas em subrede. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 5
Protocolo de roteamento classful A máscara de sub-rede era relacionada diretamente ao endereço de rede. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 6
Protocolo de roteamento classful Ao enviar atualizações ao R3, o R2 resume as sub-redes 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24 e 172.16.3.0/24 na rede classful principal 172.16.0.0. Como o R3 não possui nenhuma sub-rede que pertença à 172.16.0.0, ele aplicará a máscara classful a uma rede de classe B, a /16. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 7
Endereço IP classless Devido a falta de flexibilidade as classes B e C estavam rapidamente se esgotando. Esse esgotamento estava ocorrendo porque todas as organizações que pediram e obtiveram aprovação para receber um espaço para endereço IP receberam um endereço de rede classful inteiro. Um endereço de classe B com 65.534 endereços de host ou um de classe C com 254 endereços de host. Em 1993, a IETF introduziu o Roteamento entre domínios classless ou CIDR (RFC 1517). O CIDR permitiu: O uso mais eficiente do espaço de endereço IPv4 A agregação de prefixos, que reduziu o tamanho das tabelas de roteamento Redes II - Heterogêneo e Convergentes 8
Endereço IP classless Para roteadores compatíveis com CIDR, a classe do endereço não tem sentido. A porção da rede do endereço é determinada pela máscara de sub-rede da rede, também conhecida como prefixo da rede ou tamanho do prefixo (/8, /19, etc.). O endereço de rede não é mais determinado pela classe do endereço. Os ISPs já poderiam alocar espaço de endereço de forma mais eficiente usando qualquer tamanho do prefixo, começando com /8 e aumentando posteriormente (/8, /9, /10, etc.). Os ISPs não eram mais limitados a uma máscara de sub-rede /8, /16 ou /24. Poderiam ser atribuídos blocos de endereços IP a uma rede com base nos requisitos do cliente, variando de alguns hosts a centenas ou milhares de hosts. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 9
Endereço IP classless Sumarização de rota e de CIDR No início dos anos 1990, a Internet e as tabelas de roteamento mantidas por roteadores de Internet sob endereços IP classful cresciam exponencialmente. CIDR permitido para a agregação de prefixo, que você já conhece como sumarização de rota. As tabelas de roteamento da Internet já podiam se beneficiar do mesmo tipo de agregação de rotas. A capacidade de sumarização das rotas como uma única rota ajuda a reduzir o tamanho das tabelas de roteamento da Internet. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 10
Endereço IP classless Sumarização de rota e de CIDR Redes II - Heterogêneo e Convergentes 11
Protocolo de roteamento classless Sumarização de rota e de CIDR Redes II - Heterogêneo e Convergentes 12
Protocolo de roteamento classless Sumarização de rota e de CIDR Os protocolos de roteamento classless incluem RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS, e BGP. Esses protocolos de roteamento incluem a máscara de sub-rede com o endereço de rede em suas atualizações de roteamento. Os protocolos de roteamento classless são necessários quando a máscara não pode ser assumida ou determinada pelo valor do primeiro octeto. Por exemplo, as redes 172.16.0.0/16, 172.17.0.0/16, 172.18.0.0/16 e 172.19.0.0/16 podem ser sumarizadas como 172.16.0.0/14. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 13
Protocolo de roteamento classless Sumarização de rota e de CIDR Se o R2 enviar a rota de sumarização 172.16.0.0 sem a máscara /14, o R3 só saberá aplicar a máscara classful padrão de /16. Em um cenário de protocolo de roteamento classful, o R3 não conhece as redes 172.17.0.0/16, 172.18.0.0/16 e 172.19.0.0/16. Nota: Usando um protocolo de roteamento classful, o R2 pode enviar essas redes individuais sem sumarização, mas os benefícios da sumarização são perdidos. Os protocolos de roteamento classful não podem enviar rotas de super-rede porque o roteador receptor aplicará o classful padrão ao endereço de rede na atualização do roteamento. Se a nossa topologia contivesse um protocolo de roteamento classful, o R3 só instalaria a 172.16.0.0/16 na tabela de roteamento. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 14
Protocolo de roteamento classless Sumarização de rota e de CIDR Com um protocolo de roteamento classless, o R2 anunciará a rede 172.16.0.0 junto com a máscara /14 ao R3. Em seguida, o R3 poderá instalar a rota de super-rede 172.16.0.0/14 em sua tabela de roteamento, proporcionando acessibilidade às redes 172.16.0.0/16, 172.17.0.0/16, 172.18.0.0/16 e 172.19.0.0/16. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 15
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Conceitos básicos O VLSM pode parecer complicado a primeira vista, mas é fácil de entender se você tiver um bom entendimento do conceito de subredes. Com a utilização de subredes nós dividimos uma rede (classe A, B ou C) em várias subredes, cada uma delas com um tamanho fixo. Por exemplo, podemos dividir uma rede classe C em 08 sub-redes com a máscara /27. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 16
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Conceitos básicos Agora com o conceito de VLSM basicamente o que fazemos é dividir as sub-redes em outras sub-redes, cada uma com o tamanho necessário para satisfazer os requisitos de projeto. Simplificadamente podemos dizer que fazemos sub-redes das sub-redes. Acompanhe na figura abaixo, onde podemos pegar a mesma rede classe C da figura anterior e agora dividir as subredes em outras sub-redes, cada uma delas com um tamanho específico. Por isso o termo VLSM (Variable Length Subnet Masking), ou seja, Sub-Redes de Tamanhos Variáveis. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 17
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Exemplo Prático Bem, para fixarmos o conceito de VLSM vamos a um exemplo prático. Suponha que você trabalhe como administrador de rede em uma empresa que tenha recebido o bloco de endereço IP 195.125.5.0/24 para endereçar três escritórios, conforme abaixo. 1 escritório com 50 hosts em Curitiba 1 escritório com 28 hosts em São Paulo 1 escritório com 15 hosts no Rio de Janeiro A topologia utilizada está ilustrada abaixo. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 18
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Exemplo Prático Redes II - Heterogêneo e Convergentes 19
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Resolução Vamos começar a resolução calculando as faixas de endereços para cada escritório, começando por Curitiba por ser o maior. Como precisamos de 50 hosts, temos que utilizar 6 bits para hosts (2^6=64 > 50). Utilizando 6 bits para hosts temos 2 bits para sub-rede, ou seja, teremos uma máscara /26. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 20
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Resolução O próximo passo é fazer o mesmo procedimento para São Paulo. Ou seja, precisamos de 28 hosts (2^5=32 > 28). Utilizamos 5 bits para hosts e 3 para rede, ficando uma máscara /27. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 21
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Resolução De forma análoga no Rio de Janeiro teremos 15 hosts. Ou seja, 5 bits para hosts (2^5=32 > 15) e 5 bits para rede. Como já utilizamos a rede 195.125.5.64/27 para São Paulo, utilizaremos a próxima para o Rio de Janeiro, ficando da seguinte forma. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 22
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Resolução Precisaremos também de sub-redes para endereçar os links pontoa-ponto entre as unidades. Primeiramente vamos calcular os endereços do enlace entre Curitiba-São Paulo. Precisamos apenas de 2 endereços de hosts (um para cada interface serial de cada roteador). Logo, 2 bits para hosts é o suficiente e ficamos uma máscara /30, ficando da seguinte forma. - Redes II - Heterogêneo e Convergentes 23
Conceitos e Exemplo VLSM VLSM Resolução Analogamente, para o enlace Curitiba-Rio de Janeiro, também utilizaremos uma máscara /30. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 24
Conceitos e Exemplo VLSM Nesse ponto já temos todo o nosso esquema de endereçamento calculado. Perceba que a partir de um bloco contínuo de endereços classe C padrão (195.125.5.0) conseguimos fazer a divisão em blocos de endereços variáveis, otimizando a utilização dos endereços IP. Isso graças ao conceito de VLSM. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 25
Cálculo da sumarização de rota A sumarização de redes em um único endereço e uma única máscara pode ser feito em três etapas. Veja estas quatro redes: Redes II - Heterogêneo e Convergentes 26
Cálculo da sumarização de rota A primeira etapa é listar as redes em formato binário. A figura mostra as quatro redes em formato binário. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 27
Cálculo da sumarização de rota A segunda etapa é contar o número de bits correspondentes da extremidade esquerda para determinar a máscara da rota de sumarização. Redes II - Heterogêneo e Convergentes 28
Cálculo da sumarização de rota Sub-redes: Redes II - Heterogêneo e Convergentes 29
Redes II Heterogêneo e Convergentes Dúvidas Redes II - Heterogêneo e Convergentes 30
BIBLIOGRAFIA Redes II - Heterogêneo e Convergentes 31