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LFCA: Aprenda números binários e decimais em rede – Parte 10


Na Parte 9 da série LFCA, abordamos os fundamentos do endereçamento IP. Para entender melhor o endereçamento IP, precisamos prestar mais atenção a esses dois tipos de representação de endereço IP – notação quádrupla binária e com pontos decimais. Conforme mencionado anteriormente, um endereço IP é um número binário de 32 bits que geralmente é representado em formato decimal para facilitar a leitura.

O formato binário usa apenas os dígitos 1 e 0. Este é o formato que o seu computador compreende e através do qual os dados são enviados pela rede.

No entanto, para tornar o endereço legível por humanos. Ele é transmitido em um formato decimal com pontos que o computador posteriormente converte em formato binário. Como afirmamos anteriormente, um endereço IP é composto de 4 octetos. Vamos dissecar o endereço IP 192.168.1.5.

No formato decimal com pontos, 192 é o primeiro octeto, 168 é o segundo octeto, 1 é o terceiro e último, 5 é o quarto octeto.

No formato binário, o endereço IP é representado conforme mostrado:

11000000		=>    1st Octet

10101000		=>    2nd Octet

00000001		=>    3rd Octet

00000101		=>    4th Octet

Em binário, um bit pode estar ativado ou desativado. O bit ‘on’ é representado por 1 enquanto o bit desligado é representado por 0. No formato decimal,

Para chegar ao número decimal, é realizada uma soma de todos os dígitos binários à potência de 2. A tabela abaixo fornece o valor posicional de cada bit em um octeto. Por exemplo, o valor decimal de 1 equivale ao binário 00000001.

Em melhor formato, isso também pode ser representado conforme mostrado.

2º	=	1	=	00000001

2¹	=	2	=	00000010

2²	=	4	=	00000100

2³	=	8	=	00001000

2⁴	=	16	=	00010000

2⁵	=	32	=	00100000

2⁶	=	64	=	01000000

2⁷	=	128	=	10000000

Vamos tentar converter um endereço IP em formato decimal com pontos em binário.

Convertendo formato decimal em binário

Vejamos nosso exemplo de 192.168.1.5. Para converter de decimal para binário, começaremos da esquerda para a direita. Para cada valor da tabela, fazemos a pergunta: você pode subtrair o valor da tabela do valor decimal do endereço IP. Se a resposta for ‘SIM‘ escrevemos ‘1‘. Se a resposta for ‘NÃO‘, colocamos zero.

Vamos começar com o primeiro octeto que é 192. Você pode subtrair 128 de 192? A resposta é um grande ‘SIM‘. Portanto, anotaremos 1 que corresponde a 128.

192-128 = 64

Você pode subtrair 64 de 64? A resposta é ‘SIM’. Novamente, anotamos 1 que corresponde a 64.

64-64=0 Como esgotamos o valor decimal, atribuímos 0 aos valores restantes.

Portanto, o valor decimal de 192 se traduz no binário 11000000. Se você somar os valores correspondentes a 1s na tabela inferior, você terá 192. Isso é 128 + 64=192. Faz sentido, certo?

Vamos prosseguir para o segundo octeto – 168. Podemos subtrair 128 de 168? SIM.

168-128 = 40

A seguir, podemos subtrair 64 de 40? NÃO. Então, atribuímos um 0.

Passamos para o próximo valor. Podemos deduzir 32 de 40? SIM. Atribuímos o valor 1.

40 - 32 = 8

A seguir, podemos subtrair 18 de 8? NÃO. Atribuímos 0.

A seguir, podemos deduzir 8 de 8? SIM. Atribuímos o valor 1.

8-8 = 0

Como esgotamos nosso valor decimal, atribuiremos 0s aos valores restantes na tabela, conforme mostrado.

Em última análise, o decimal 168 é traduzido para o formato binário 10101000. Novamente, se você somar os valores decimais correspondentes a 1s na linha inferior, você terá 168. Isso é 128 + 32+8=168.

Para o terceiro octeto, temos 1. O único número em nossa tabela que podemos subtrair totalmente de 1 é 1. Portanto, atribuiremos o valor 1 a 1 na tabela e adicionaremos os zeros anteriores conforme mostrado.

Portanto, o valor decimal de 1 equivale ao binário 00000001.

Por último, temos 5. Na tabela, o único número que podemos subtrair totalmente de 5 começa em 4. Todos os valores à esquerda serão atribuídos a 0.

Podemos subtrair 4 de 5? SIM. Atribuímos 1 a 4.

5-4 = 1

A seguir, podemos subtrair 1 de 2? NÃO. Atribuímos o valor 0.

Por último, podemos subtrair 1 de 1? SIM. Atribuímos 1.

O dígito decimal 5 corresponde ao binário 00000101.

No final, temos a seguinte conversão.

192	=>	 11000000

168 	=>	 10101000

1       =>	  00000001

5       =>	  00000101

Portanto, 192.168.1.5 se traduz em 11000000.10101000.00000001.00000101 em formato binário.

Compreendendo a máscara de sub-rede/máscara de rede

Afirmamos anteriormente que cada host em uma rede TCP/IP deve ter um endereço IP exclusivo, que na maioria dos casos é atribuído dinamicamente pelo roteador usando o protocolo DHCP. O protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) é um serviço que atribui dinamicamente um endereço IP a hosts em uma rede IP.

Mas como determinar qual parte do IP está reservada para a seção de rede e qual seção está disponível para uso pelo sistema host? É aqui que entra uma máscara de sub-rede ou uma máscara de rede.

Uma sub-rede é um componente adicional de um endereço IP que distingue a rede e a parte do host da sua rede. Assim como um endereço IP, a sub-rede é um endereço de 32 bits e pode ser escrita em notação decimal ou binária.

O objetivo de uma sub-rede é traçar um limite entre a parte da rede de um endereço IP e a parte do host. Para cada bit do endereço IP, a sub-rede ou a máscara de rede atribui um valor.

Para a parte da rede, ele liga o bit e atribui o valor 1. Para a parte do host, ele desativa o bit e atribui o valor 0. Portanto, todos os bits definidos como 1 correspondem aos bits em um endereço IP que representa a parte da rede enquanto todos os bits definidos como 0 correspondem aos bits do IP que representam o endereço do host.

Uma máscara de sub-rede comumente usada é a sub-rede Classe C que é 255.255.255.0.

A tabela abaixo mostra as máscaras de rede em decimal e binário.

Isso encerra a parte 2 de nossa série de princípios básicos de rede. Abordamos a conversão de IP decimal em binário, máscaras de sub-rede e máscaras de sub-rede padrão para cada classe de endereço IP.