REDCOMP-08

O Protocolo de Internet versão 4 (IPv4) é um protocolo empregado na camada de rede do modelo OSI para a realização de transmissão de dados em redes que operam com este protocolo. Ele é um dos principais protocolos para a identificação de dispositivos em uma rede, permitindo que esses dispositivos se comuniquem entre si. O IPv4 utiliza um endereço de 32 bits, o que limita o número total de endereços únicos a aproximadamente 4,3 bilhões.

Definição

O IPv4 é um protocolo de endereçamento que atribui um identificador único a cada dispositivo conectado à rede. Este identificador é conhecido como endereço IP (Internet Protocol). O endereço é composto por 32 bits, geralmente representado em notação decimal pontuada, dividido em quatro octetos. Por exemplo, 192.168.1.1.

Classificação

Os endereços IPv4 são classificados em diferentes classes, principalmente para organizar e alocar o espaço de endereçamento de maneira eficiente. As principais classes são:

• Classe A: Suporta 16 milhões de hosts em cada uma de suas 128 redes (0.0.0.0 a 127.255.255.255).
• Classe B: Suporta 65.000 hosts em cada uma de suas 16.000 redes (128.0.0.0 a 191.255.255.255).
• Classe C: Suporta 254 hosts em cada uma de suas 2 milhões de redes (192.0.0.0 a 223.255.255.255).
• Classe D: Reservada para multicast (224.0.0.0 a 239.255.255.255).
• Classe E: Reservada para uso futuro ou experimentos (240.0.0.0 a 255.255.255.255).

Uso

O IPv4 é utilizado para diversas finalidades, desde a simples conexão de um dispositivo à Internet até a configuração de redes complexas que necessitam de gerenciamento de tráfego, endereçamento de hosts, e roteamento de pacotes de dados.

Redes Públicas e Privadas

• Redes Públicas: São redes que utilizam endereços únicos globalmente. Isso significa que cada endereço IP em uma rede pública é único em toda a internet, permitindo a comunicação global entre dispositivos.

• Redes Privadas: Utilizam endereços IP que são reservados para uso interno dentro de redes privadas ou locais. Esses endereços não são roteados na internet pública, o que significa que a mesma faixa de endereços pode ser usada em redes diferentes sem causar conflito de endereçamento.

Redes Privadas: Quantidade de Redes e Quantidade de Hosts

Existem faixas de endereços IP reservadas para uso em redes privadas, definidas na RFC 1918:

• Classe A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (1 rede, aproximadamente 16,7 milhões de hosts possíveis).
• Classe B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 redes, cada uma com 65.536 hosts possíveis).
• Classe C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (256 redes, cada uma com 256 hosts possíveis).

Estas faixas são amplamente utilizadas em redes domésticas, corporativas e em outros ambientes que necessitam de uma grande quantidade de endereços IP sem a necessidade de serem únicos globalmente. O uso dessas faixas permite a economia de endereços públicos, que são limitados, além de oferecer uma camada adicional de segurança, uma vez que os endereços privados não são acessíveis diretamente da internet.

A transição e coexistência com o IPv6, que oferece um espaço de endereçamento praticamente ilimitado, vem sendo incentivada devido à exaustão dos endereços IPv4. No entanto, o IPv4 ainda é amplamente utilizado e fundamental para a infraestrutura atual da internet.

Subrede do Endereço IPV4 (Redes Privadas)

A subdivisão de redes IP, conhecida como sub-redes ou subnetting, é uma prática fundamental para organizar, otimizar e segregar redes, permitindo um uso mais eficiente dos endereços IP, especialmente em ambientes de redes privadas. O subnetting envolve a divisão de uma rede IP em várias sub-redes menores, o que é feito pela alocação de bits adicionais do endereço IP para o identificador de rede, aumentando assim o número de possíveis sub-redes enquanto diminui o número de endereços disponíveis para dispositivos (hosts) em cada sub-rede.

Sub-redes em Redes Classe C

Uma rede Classe C padrão tem uma máscara de sub-rede de 255.255.255.0 (ou /24 na notação CIDR), permitindo até 256 endereços, dos quais 254 podem ser atribuídos a hosts (os endereços de rede e de broadcast não são utilizáveis por hosts).

Exemplo: Para uma rede 192.168.1.0/24, decidimos criar 4 sub-redes.

Alteramos a máscara para 255.255.255.192 (/26), pois 2^2 = 4 (sub-redes) e 2^6 = 64 (endereços por sub-rede).

As sub-redes seriam:

1. Sub-rede 1:

• Endereço de Rede: 192.168.1.0
• Máscara de Sub-rede: 255.255.255.192
• Faixa de Endereços Utilizáveis: 192.168.1.1 a 192.168.1.62
• Endereço de Broadcast: 192.168.1.63

2. Sub-rede 2:

• Endereço de Rede: 192.168.1.64
• Máscara de Sub-rede: 255.255.255.192
• Faixa de Endereços Utilizáveis: 192.168.1.65 a 192.168.1.126
• Endereço de Broadcast: 192.168.1.127

3. Sub-rede 3:

• Endereço de Rede: 192.168.1.128
• Máscara de Sub-rede: 255.255.255.192
• Faixa de Endereços Utilizáveis: 192.168.1.129 a 192.168.1.190
• Endereço de Broadcast: 192.168.1.191

4. Sub-rede 4:

• Endereço de Rede: 192.168.1.128
• Máscara de Sub-rede: 255.255.255.192
• Faixa de Endereços Utilizáveis: 192.168.1.129 a 192.168.1.190
• Endereço de Broadcast: 192.168.1.191

Sub-redes em Redes Classe B

Sub-redes em Redes Classe A

Uma rede Classe A padrão tem uma máscara de sub-rede de 255.0.0.0 (/8), permitindo até 16.777.216 endereços.

Exemplo: Para uma rede 10.0.0.0/8, decidimos criar 256 sub-redes.

Alteramos a máscara para 255.255.0.0 (/16), pois 2^8 = 256 (sub-redes) e 2^16 = 65.536 (endereços por sub-rede).

As sub-redes seriam:

1. Sub-rede 1:

Endereço de Rede: 10.0.0.0

Máscara: dee Sub-rede: 255.255.0.0

Faixa de Endereços utilizáveis: 10.0.0.1 a 10.0.255.254

Endereço de Broadcast: 10.0.0.255

1. Sub-rede 2:

Endereço de Rede: 10.0.0.0

Máscara: dee Sub-rede: 255.255.0.0

Faixa de Endereços utilizáveis: 10.0.0.1 a 10.0.255.254

Endereço de Broadcast: 10.0.0.255

1. Sub-rede 2:

Endereço de Rede: 10.0.0.0

Máscara: dee Sub-rede: 255.255.0.0

Faixa de Endereços utilizáveis: 10.0.0.1 a 10.0.255.254

Endereço de Broadcast: 10.0.0.255

1. Sub-rede 2:

• Endereço de Rede: 10.0.0.0
• Máscara: dee Sub-rede: 255.255.0.0
• Faixa de Endereços utilizáveis: 10.0.0.1 a 10.0.255.254
• Endereço de Broadcast: 10.0.0.255

2. Sub-rede 2:

• Endereço de Rede: 10.1.0.0
• Máscara: dee Sub-rede: 255.255.0.0
• Faixa de Endereços utilizáveis: 10.1.0.1 a 10.1.255.254
• Endereço de Broadcast: 10.1.0.255

3. … e assim por diante até a sub-rede 256.