Endereçamento IP
Para conectar-se a internet, em qualquer lugar do mundo, os dispositivos precisam identificar uns aos outros. Você imagina como os computares se identificam na rede? O endereçamento da Internet é realizado pelo Protocolo IP.
Neste artigo, que trata sobre os o protocolo IP e seu endereçamento, você aprenderá como os computadores e outros dispositivos conectados à Internet podem ser identificados, não importa em que local do mundo eles estejam. Para isso você conhecerá o cabeçalho do protocolo IP e estudará que este protocolo oferece serviços de endereçamento, roteamento e fragmentação. Descobrirá que atualmente utilizamos endereçamentos sem classes, e que o roteador é o elemento que une as diferentes redes.
Introdução
Com mais conhecimento, podemos aprofundar os nossos estudos sobre o protocolo IP, em especial ao endereçamento IP.
O endereço IP, na verdade, é composto de dois endereços: o endereço de rede e o endereço de host. O endereço de rede identifica unicamente a rede ao qual um dispositivo pertence, enquanto o endereço de host identifica unicamente o dispositivo em uma rede.
No princípio da Internet o endereço de rede e o endereço de hosts eram atribuídos através de classes, conhecidos como endereços classfull. Atualmente utilizamos endereços classless, com uma máscara de rede para separa a o endereço de rede do endereço de host. Nas sessões a seguir explicamos detalhadamente estes dois tipos de endereços.
Endereçamento Classfull
Os endereços classfull utilizamos os primeiros bits do endereço de rede para identificar a parte do endereço de rede e do endereço de host.
Desta forma, se o primeiro bit é “0”, trata-se de um endereço de classe “A”. Assim, o endereço de rede é todo o primeiro octeto, e o endereço de hosts todos os demais octetos.
Se os primeiros bits do endereço é “10”, trata-se de um endereço de classe “B”. Neste caso, o endereço de rede é todo o primeiro e segundo octeto e o endereço de host o terceiro e quarto octetos.
Se os primeiros bits do endereço é “110”, trata-se de um endereço de classe “C”. Neste caso, o endereço de rede são todo o primeiro, segundo e terceiro octetos, enquanto o endereço de endereço de host é apenas o último octeto.
Conforme RFC 1112, as classes “D” e E” são classes especiais. A classe D, em que os endereços começam com “1110” são reservados para comunicação multicast, ou seja, de um para um grupo. A classe “E”, cuja o endereço começa com “1111” é reservada para uso futuro. Os endereços IP dessas classes não devem ser atribuídos na configuração de um computador.
Dentre os endereços de rede da classe “A” existem dois endereços de redes especiais que também não são utilizados para configuração de computadores na Internet. O endereço 0.0.0.0 é utilizado para comunicação dentro da rede, ou seja, só possui endereço de host (RFC 791). O endereço 127.0.0.0 foi reservado para comunicação interna de um host (loopback) e não deve ser utilizada na rede (RFC 1122).
Dentre os endereços de hosts, sejam eles na classe “A”, “B” ou “C” existem dois endereços de hosts que sempre são reservados: O primeiro endereço de host, onde todos os bits são zero, é utilizado para identificar o “endereço de rede”. O último endereço de host, onde todos os bits são um, é reservado para comunicação broadcast e é conhecido como “endereço de broadcast”.
A tabela abaixo apresenta os as principais classes IP.
| Classe | Primeiros Bits do endereço | Primeiro Octeto (de-até) | Endereço de Rede (R) e Host (H) | Número de Redes | Número de Hosts |
| A | 0 | 1-126 | R.H.H.H | 126 | 16.777.214 |
| B | 10 | 128-191 | R.R.H.H | 16.382 | 65.334 |
| C | 110 | 192-223 | R.R.R.H | 2.097.150 | 254 |
| D | 1110 | 224-239 | Comunicação Multicast () | ||
| E | 1111 | 240-255 | Reservado para uso futuro (RFC 1112) |
Com o crescimento do uso da Internet, o esquema de endereçamento com classes mostrou-se ineficaz. Na sessão a seguir, apresentamos o endereçamento classless como alternativa ao endereçamento classfull.
Endereçamento Classless
Imagine que uma empresa tinha 200 computadores em sua rede. Nesta situação ela receberia um endereço classe “C”, que permite conectar até 254 hosts.
Imagine agora outra empresa que precise conectar 300 computadores. Nesta situação ela receberia um endereço classe “B” que permite até 65.334 hosts. Isso representava desperdício de 65 mil endereços não utilizados.
Para solucionar este tipo de problema, criou-se o roteamento entre domínios sem classes (CIDR – Classless InterDomain Routing, RFC 1519).
Isso foi possível com a utilização de máscara de rede de comprimento variável (VLSM – variable length sub netmask, RFC 1878). A máscara de rede é um número de 32 bits onde os bits 1 indicam endereço de rede e os bits zero indicam o endereço de host.
Uma netmask pode ser representado de duas formas. Na notação tradicional, a netmask é representada da mesma forma que o endereço IP: números decimais separados em quatro octetos. Na notação CIDR a máscara é representada pela soma de bits cujo o valor é “1”. De todo modo, netmask e CIDR representam o mesmo dado.
| Netmask | CIDR | Endereços de Hosts da sub-rede | Endereços IPs válidos da sub-rede |
| 255.255.255.255 | 32 | 1 | Host |
| 255.255.255.254 | 31 | 2 | Ponto a Ponto (RFC 3021) |
| 255.255.255.252 | 30 | 4 | 2 hosts |
| 255.255.255.248 | 29 | 8 | 6 hosts |
| 255.255.255.240 | 28 | 16 | 14 hosts |
| 255.255.255.224 | 27 | 32 | 30 hosts |
| 255.255.255.192 | 26 | 64 | 62 hosts |
| 255.255.255.128 | 25 | 128 | 126 hosts |
| 255.255.255.0 | 24 | 256 | 254 hosts |
| 255.255.254.0 | 23 | 512 | 510 hosts |
Lembre-se que dento dos endereços de hosts existem dois endereços que são reservados. O primeiro endereço de host, onde todos os bits são zero, é utilizado para identificar o “endereço de rede”. O último endereço de host, onde todos os bits são um, é reservado para comunicação broadcast e é conhecido como “endereço de broadcast”. Por isso o número de IPs válidos é sempre o número de IPs de Host da sub-rede.
Para Saber Mais
É comum que muitos técnicos chamem as máscaras “255.0.0.0”, “255.255.0.0” e “255.255.255.0” de máscara classe “A”, “B” ou “C” respectivamente.
Mas você deve observar que as máscaras de redes não identificam a classe de uma rede: para isso são utilizados os primeiros bits, que mencionamos acima.
Endereços de rede reservados
Vimos que existem os endereços que são reservados e não podem ser utilizados na na Internet. O endereço “0.0.0.0/255.0.0.0” representa a rede local (localnet) e o endereço “127.0.0.0/255.0.0.0” é utilizado para comunicação interna no host. Chamamos essa comunicação de loopback. Também temos as classes “D” e “E” que são reservadas para comunicação multicast e para uso futuro.
Ocorre que em muitas situações, gostaríamos de termos os nossos computadores comuniquem entre si, sem que, no entanto, estejamos diretamente conectados à Internet.
Podemos, por exemplo, citar a situação de uma empresa que possui muitas estações de trabalho, mas por motivo de segurança, não deseja conectar estas estações diretamente à Internet. Chamamos esse caso de redes internas ou intranets.
Em 1996, alguns endereços foram reservados para utilização privada, como nas intranets. De acordo com a RFC 1918, estes endereços são:
| Endereço de Rede | Máscara de Rede | CIDR | Endereços Reservados |
| 10.0.0.0 | 255.0.0.0 | 8 | 10.0.0.0 – 10.255.255.255.255 |
| 172.16.0.0 | 255.240.0.0 | 12 | 172.16.0.0 – 172.31.255.255 |
| 192.168.0.0 | 255.255.0.0 | 16 | 192.168.0.0 – 192.168.255.255 |
Os endereços reservados não funcionam na Internet global. Eles são utilizados apenas em redes internas, pessoais ou de uma organização. Ainda assim, é possível interligar diferentes redes internas utilizando os endereços reservados para utilização privada.
Como são endereços reservados para utilização privada, esses endereços serão utilizados ao longo das nossas atividades.
Para Saber Mais
Os endereços acima apresentados, são os principais endereços reservados para a utilização em redes privadas. Existem outros endereços reservados [https://pt.wikipedia.org/wiki/Endere%C3%A7o_IP].
Em 2012 a RFC 6598 [https://tools.ietf.org/html/rfc6598] reservou os endereços 100.64.0.0/10 como endereços exclusivos de provedores de acesso.