IPv4

Aprendendo IPv4 - mascara de rede

• Um endereço IPv4 é composto por 4 grupos de 8 bits.
• Exemplo: 11000000.10101000.00000010.00000000
• ou 192.168.2.0
• Cada rede ou subrede tem um endereço de rede, um de broadcast e uma máscara de rede associados.
• Uma máscara de rede é uma sequência de 1s ininterruptas e depois uma sequência de 0s ininterruptas.
• Veja:
• 11111111.11111111.11111111.11111100 = 255.255.255.252
• Sabendo que oito 1s equivale a 255, podemos usar isso pra ajudar na conversão de máscara, no octeto que tem 0s e 1s misturados.
• No caso acima, o que mistura é o último octeto: 11111100
• Os 2 zeros finais equivale a retirar um número 3 do 255 (basta converter os 0s finais em 1 e ver quanto é em decimal -> 11 em bin = 3)
• 255 - 3 = 252.
• Veja mais um exemplo:
• 11111111.11111111.11110000.00000000
• No 3o octeto(0s e 1s misturados) -> 0000 vira 1111 que é 15.
• 255-15 = 240.
• Logo: 255.255.240.0

Aprendendo IPv4 - mascara de rede

• Para uma máscara que tenha mais de 4 bits 0s no final, o caminho mais rápido é:
• Ex: 11111111.11100000.00000000.00000000
• No 2o octeto, faz-se a potência. 11100000 -> 2^7 + 2^6 + 2^5 = 128+64+32 = 224
• Logo: 255.224.0.0
• A sequência é: 10000000 = 128 (2^7)
• 11000000 = 192 (128 + 64)
• 11100000 = 224 (192 + 32)
• 11110000 = 240 (224 + 16) ou (255 - 15)
• 11111000 = 248 (255 - 7)
• 11111100 = 252 (255 - 3)
• 11111110 = 254 (255 - 1)
• 11111111 = 255
• Outra forma de representar é contar o número de 1s da esquerda para direita:
• 11111111.11100000.00000000.00000000 = 255.224.0.0 ou /11

Aprendendo IPv4 - end de rede

• Para saber o endereço de rede ou de broadcast, é necessário um ip de host dessa rede e a máscara de rede.
• Exemplo: IP: 192.168.2.129/27
• Aí temos um endereço de host e a máscara(/27)
• Transformando a máscara em binário:
• 11111111.11111111.11111111.11100000 -> 27 uns
• 192 .168 .2 .10000001 (129 em binario -> 128 + 1)
• Mantem o que está com 1 na altura da máscara, e o que bater com 0 na máscara, zera:
• 11111111.11111111.11111111.11100000
• 192 .168 .2 .10000001
• 192 .168 .2 .10000000 (128)
• mantem os 3 primeiros (octeto da máscare todo 1)
• mantem primeiro 1 do 4o octeto(bate com 1 da máscara), e retira último 1(bate com 0)
• O endereço de rede fica 192.168.2.128 (da rede a qual o host pertence)

Aprendendo IPv4 - end de broadcast

• Exemplo: IP: 192.168.2.129/27
• Aí temos um endereço de host e a máscara(/27)
• Transformando a máscara em binário:
• 11111111.11111111.11111111.11100000 -> 27 uns
• 192 .168 .2 .10000001 (129 em binario -> 128 + 1)
• O que bater com 1, mantém o debaixo, o que bater com 0, se torna 1:
• 11111111.11111111.11111111.11100000
• 192 .168 .2 .10000001
• 192 .168 .2 .10011111 (128 + 31 = 159)
• obs: 11111 = 100000 - 1 = 32 - 1 = 31
• Logo, o endereço de broadcast é 192.168.2.159 desta rede a qual o host 192.168.2.129/27 pertence.

Aprendendo IPv4 - classes de endereços

• Classe A -> primeiro bit é 0. Endereços classe A são /8.
• Ex: 10.0.0.1 = 00001010.00000000.00000000.00000001
• Vão de 0 a 127 no primeiro octeto. Pois se o primeiro bit for 1, contradiz a definição e é de 128 pra cima.
• Classe B -> primeiro bit 1 e segundo bit 0. Endereços classes B são /16. (anda 8 em relação ao anterior)
• Ex: 132.0.0.1 = 10001100.00000000.00000000.00000001
• Vão de 128 a 191 no primeiro octeto. 192 já faz o segundo bit ser 1, logo não está dentro.
• Classe C -> primeiro bit 1, segundo bit 1 e terceiro bit 0. Endereços classes C são /24. (anda 8 em relação ao anterior)
• Ex: 193.0.0.1 = 11000001.00000000.00000000.00000001
• Vão de 192 a 223 no primeiro octeto. 224 já faz o terceiro bit ser 1, logo não está dentro.
• obs: perceba que os macetes de máscara de rede ajudam aqui tb. Os extremos das classes sempre tem a ver com os números vistos lá.
• Classe D -> primeiro bit 1, segundo bit 1, terceiro bit 1 e quarto bit 0. Endereços classes D são /32. (anda 8 em relação ao anterior)
• Ex: 227.0.0.1 = 11100011.00000000.00000000.00000001
• Vão de 224 a 239 no primeiro octeto. 240 já faz o quarto bit ser 1, logo não está dentro.
• Classe E -> primeiro bit 1, segundo bit 1, terceiro bit 1 e quarto bit 1. Endereços classes E são /32 tb.
• Ex: 247.0.0.1 = 11110111.00000000.00000000.00000001
• Vão de 240 a 255 no primeiro octeto.

Questão

• FCC 2016 - Copergás - PE - Analista Tecnologia da Informação
• Considere que a Copergás recebeu o endereço IP 192.168.2.0/27 para ser utilizado em sua rede interna e precisa criar 5 sub-redes, com 30 hosts cada. Nestas condições, a máscara da rede e os endereços de rede e de broadcast da segunda sub-rede serão, respectivamente,
• (A) 255.255.255.224 ? 192.168.2.32/27 ? 192.168.2.63/27
• (B) 255.255.255.252 ? 192.168.2.96/27 ? 192.168.2.127/27
• (C) 255.255.255.240 ? 192.168.2.64/27 ? 192.168.2.95/27
• (D) 255.255.255.224 ? 192.168.2.30/27 ? 192.168.2.61/27
• (E) 255.255.255.240 ? 192.168.2.62/27 ? 192.168.2.93/27

Entendendo a questão

• Percebamos que o endereço começando com 192 é de classe C:
• 11000000 = 192. Dois uns na frente e um zero dps. Logo a máscara de rede é /24, como visto na teoria.
• O endereço IP do enunciado veio com /27(a máscara de subrede dele), logo tem 3 bits para subredes(27 - 24). De fato, 2^3 = 8 possíveis subredes. Se fossem usados 2 bits apenas, faltaria uma subrede (2^2 = 4 que é menor que 5 subredes)
• De fato tb, haverão 30 hots para cada. Uma rede ou subrede utiliza a faixa de endereços menos 2 para host. Esses 2 que se diminuem são o endereço de rede e broadcast. 32 bits - 27 bits dará o número de 0s da máscara que são 5. Veja:
• 11111111.11111111.11111111.11100000 -> 27 uns e 5 zeros. (32 bits de máscara)
• 2^5 = 32 endereços possíveis na rede. Menos 2(rede e broadcast) -> 30 endereços utilizáveis ou de hosts.

Resolução

• A máscara de rede das subredes(é a mesma para cada subrede) é o mais fácil de ver:
• /27 = 11111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.? (mais zeros que um, logo somar potências é mais fácil)
• 128 + 64 = 192 .... 192 + 32 = 224
• Mascara = 255.255.255.224 (a essa altura já se deve saber de cabeça a sequência 128, 192, 224, 240 ; e não precisar mais de soma)
• (o que passar de 240 cai no outro caso)
• obs: não é preciso escrever todos esses 1s. Sabe-se que até o terceiro octeto tem 24 uns(8x3 octetos). /27 - 24 = 3 uns que sobram.
• Ficamos entre A e D. Endereço de rede sempre termina com número par, e de broadcast com número ímpar, oq não ajuda nessa questão.
• Para achar o endereço de rede da segunda subrede:
• 1A FORMA
• 192.168.2 .00000000 -> 1ª subrede (entre /24 e /27, os 3 bits de subredes)
• 255.255.255.11100000
• 192.168.2 .00100000 -> 2ª subrede (entre /24 e /27, os 3 bits de subredes) -> basta somar 1 no último bit de subrede para ter a 2ª
• 192.168.2.32 o endereço de rede. Pondo tudo 1 após o último 1 da máscara é o endereço de broadcast: 192.168.2.63 (192.168.2.00111111)

Resolução

• 2A FORMA
• 255.255.255.11100000 (/27)
• 192.168. 2.00000000 -> 1ª subrede (entre /24 e /27, os 3 bits de subredes)
• Teremos 192.168.2.0 -> endereço de rede da primeira subrede. (põe tudo 0 no endereço debaixo(do host) a direita dos 1s da mascara)
• O de broadcast é por tudo 1:
• 255.255.255.11100000 (/27)
• 192.168. 2.00000000 -> 1ª subrede (entre /24 e /27, os 3 bits de subredes)
• 192.168. 2.00011111 -> 1º endereço de broadcast (põe tudo 1 no endereço debaixo(do host) a direita dos 1s da mascara)
• OU
• 192.168.2.0 já é 1º endereço, e são 32 possíveis, logo o último endereço(o de broadcast) é o 32º endereço: 192.168.2.31( 0 a 31 = 32 endereços)
• o próximo é o endereço de rede da próxima subrede: 192.168.2.32
• 192.168.2.32 + 31 = 192.168.2.63 é o de broadcast
• Logo, letra A.

Exercício

• Descubra todos os endereços de rede e broadcast das subredes.

Slide 11

• 192.168.2 .00000000 = 192.168.2.0 -> 1a subrede (endereço de rede) - como já foi visto
• 192.168.2.0 + 31 = 192.168.2.31 -> 32º endereço dessa subrede(o ultimo), logo é o de broadcast
• Próximo endereço é o 32, que é o endereço de rede da 2a subrede -> 192.168.2.32
• + 31 = 92.168.2.63 -> broadcast da 2a subrede
• Próximo endereço é o 64, que é o endereço de rede da 3a subrede -> 192.168.2.64
• + 31 = 92.168.2.95 -> broadcast da 3a subrede
• Próximo endereço é o 96, que é o endereço de rede da 4a subrede -> 192.168.2.96
• + 31 = 92.168.2.127 -> broadcast da 4a subrede
• Próximo endereço é o 128, que é o endereço de rede da 5a subrede -> 192.168.2.128
• + 31 = 92.168.2.159 -> broadcast da 5a subrede
• Próximo endereço é o 160, que é o endereço de rede da 6a subrede -> 192.168.2.160
• + 31 = 92.168.2.191 -> broadcast da 6a subrede
• Próximo endereço é o 192, que é o endereço de rede da 7a subrede -> 192.168.2.192
• + 31 = 92.168.2.223 -> broadcast da 7a subrede
• Próximo endereço é o 224, que é o endereço de rede da 8a subrede -> 192.168.2.224
• + 31 = 92.168.2.255 -> broadcast da 8a subrede
• subrede 192.168.2.224 -> 192.168.2.11100000 (end de rede) a 192.168.2.11111111 (end de broadcast)) - tudo 1 no último octeto = usou-se tudo