Como é o endereçamento IP

Como é feito o endereçamento das máquinas em uma topologia de rede, como identificar um “host” dentre tantas redes interconectadas?



   IPv4  (Internet Protocol version 4) é a quarta versão do Internet Protocol (IP). É um dos protocolos principais dos métodos de inter-rede baseados em padrões na Internet e em outras redes comutadas por pacotes. O IPv4 foi a primeira versão implantada para produção na ARPANET em 1983. Ainda hoje direciona a maior parte do tráfego da Internet, apesar da implantação contínua de um protocolo sucessor, o IPv6, o IPv4 é descrito na publicação IFC da RFC 791 (setembro de 1981), substituindo uma definição anterior (RFC 760, janeiro de 1980).
   O IPv4 usa um espaço de endereço de 32 bits que fornece 4.294.967.296 (232) endereços exclusivos, ou seja cada IP tem um comprimento de 32Bits ou 4 bytes. Estes endereços são descritos em notação decimal separada por ponto, na qual cada byte é escrito em forma decimal e separado dos outros bytes por um ponto.




Cada número decimal representa um octeto que corresponde a um número binário de 8 bits.






Classificação IPv4:


   Uma vez que os projetistas do Ip escolheram um tamanho para endereços IP e decidiram dividir cada endereço em duas partes, eles tiveram que determinar quantos bits colocar em cada parte. O ID de rede  precisa de bits suficiente para permitir que seja atribuído que um número de rede único seja atribuído a cada rede física em uma inter-rede. Já o ID de hots precisa de bits suficientes para permitir que a cada computador acoplado a uma rede seja atribuído um endereço único. 

 Os intervalos de endereços IP formam de 0.0.0.0 a 255.255.255.255. Esses endereços IP são classificados em 5 classes.



Classe Primeiro OctetoNúmeros de rede válidosNúmero total desta classe de redeNúmero de hosts por rede
A1 to 1261.0.0.0 to 126.0.0.027 – 2224 – 2
B128 to 191128.1.0.0 to 191.254.0.0214 – 2216 – 2
C192 to 223192.0.1.0 to 223.255.254.0221 – 228 – 2


Nota:  A coluna Números de rede válidos, mostra os números de rede reais. Existem vários casos reservados. Por exemplo, as redes 0.0.0.0 (originalmente definidas para uso como endereço de broadcast) e 127.0.0.0 (ainda disponíveis para uso como endereço de loopback) .  As redes 128.0.0.0, 191.255.0.0, 192.0.0.0 e 223.255.255.0 também são reservadas.


Conceitos de redes e sub redes
   Todos os hosts de uma rede devem ter o mesmo de rede. Porém, esta propriedade do endereçamento IP poderá causar problemas, à medida que as redes crescem. Como fazer se um empresa começou sua rede com uma rede classe C e posteriormente necessitou ampliá-la, de forma que o número de hots fosse maior que máximo permitido pelo endereçamento.  Conseguir um novo IP pode ser uma tarefa não tão trivial, pois, não existem tantos endereços disponíveis .




CIDR
   Com o CIDR (Roteamento entre domínios sem classe), as atribuições de IP não se limitam às três classes. Todo o intervalo unicast (qualquer endereço IP com um primeiro octeto de 0 a 223) pode ser alocado em qualquer bloco de tamanho. De fato, todo o conceito de classes de endereços IP é completamente eliminado.



   Tanto o VLSM, quanto  o CIDR,  permitem que uma porção de um endereço IP seja dividida recursivamente em pequenos pedaços. A diferença entre os dois é o fato de que o VLSM faz a divisão de um endereço IP da Internet alocado à uma organização, porém isto não é visível na Internet. Já o CIDR permite a alocação de um bloco de endereços por um registro na Internet através de um ISP (Internet Service Provider).



    O IPv6 é o padrão de protocolo de Internet (IP) da próxima geração destinado a substituir o IPv4, o protocolo que muitos serviços de Internet ainda usam atualmente. Todo computador, telefone celular e qualquer outro dispositivo conectado à Internet precisa de um endereço IP numérico para se comunicar com outros dispositivos. O esquema de endereço IP original, chamado IPv4, está ficando sem endereços.



   A resolução de nomes de host significa, então, o mapeamento bem-sucedido de um nome de host para um endereço IP.  É o processo de converter, ou seja, resolver, o nome de um host de uma rede, no respectivo endereço de rede associado.  Um nome de host é um alias atribuído a um nó IP, para identificá-lo como um host TCP/IP. O nome de host pode ter até 255 caracteres e conter caracteres alfabéticos e numéricos, hífens e pontos  e pode ser atribuido  diversos nomes de host a um  mesmo host.



  Para verificar ser hostname . Vá em iniciar,  digite  cmd e aperte Enter. O prompt de comando do seu computador se abrirá, para você verificar seu nome de host, digite hostname e aperte Enter.









  Composição do endereço IP


   O endereço IP é um número de 32 bits que identifica exclusivamente uma interface de rede em uma máquina. Um endereço IP geralmente é escrito em dígitos decimais, formatados como quatro campos de 8 bits separados por pontos. Cada campo de 8 bits representa um byte do endereço IP. Essa forma de representar os bytes de um endereço IP geralmente é chamada de formato decimal com pontos.

Os bytes do endereço IP são ainda classificados em duas partes: a parte da rede e a parte do host. A Figura  mostra as partes componentes de um endereço IP típico, 129.144.50.56.








    Há também endereços especiais e endereços reservados.
 
   Nos endereços especiais, temos o o endereço de bordcast que é identificado por todos  os 1s binários de um ID de host.  Vale lembrar que, quando um octeto tem todos os 1s binários, significa na notação decimal o número 255.  Desta forma, os IDs de host  e de rede não devem ser configurados com este endereço, pois, foi reservado para o endereço de bordcast.

 Nos mesmos endereços especiais, também temos o endereço local, que não é roteado e é identificado por todos os zeros de um ID de host. Tanto o ID de host como os IDs de rede não podem ser configurados com todos os zeros binários. Esse endereço especial é reservado apenas aos pacotes “locais” e que não serão  encaminhados pelos roteadores;


 Já os reservados temos, A IANA (internet Assigned Numbers Autorithy) reservou os três seguintes blocos de espaço de endereço IP para o endereçamento de redes privadas, ou seja, não poderá ser utilizado pela internet:








    A máscara de sub-rede é usada no IPv4 e IPv6 para mostrar qual parte do endereço é a parte da rede e qual parte do endereço é a parte do host. No IPv4, existem três máscaras de sub-rede padrão correspondentes às três classes de endereços IP .

  Para IPv6, a máscara de sub-rede padrão é / 64 (os primeiros 64 bits são a parte da rede). Você pode criar uma sub-rede para criar algumas redes menores, pois com a máscara padrão, você tem 18.446.744.073.709.551.616 endereços possíveis em uma rede IPv6.




As máscaras de sub-rede também são escritas em notação decimal com pontos, com a inclusão de uma barra vertical seguida pelo número bits na parte de rede + sub-rede.  Fora da rede, a divisão em sub-redes não é visível e não exige a intervenção do ICANN.

Na vertical vemos o limite entre o número da sub-rede e o número do host. À esquerda está o número de sub-rede de 6 bits e à direita está o número de host de 10 bits.






CIDR  Um endereço IP do CIDR se parece com um endereço IP normal, exceto que termina com uma barra seguida por um número, chamado prefixo da rede IP. Os endereços CIDR reduzem o tamanho das tabelas de roteamento e disponibilizam mais endereços IP nas organizações.








Por exemplo ; Uma empresa X necessite de 2048 endereços e receba os endereços 194.24.0.0 a 194.24.7.255  e máscara de de 255.255.248.0. Em seguida, a empresa Y solita 4.096 endereços. Como um bloco de 4.096 endereços deve ficar em um limite de 4.096 bytes, não podem ser fornecidos endereços que comecem em 194.24.8.0. Em vez disso, são fornecido endereços de 194.24.16.0 a 194.24.31.255, juntamente com a máscara 255.255.240.0. Agora, a empresa Z solicita 1.024 endereços e são atribuídos a ela os endereços de 194.24.8.0 a 194.24.11.255, bem como a máscara 255.255.252.0






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