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LFCA: Aprenda classes de faixa de endereçamento IP de rede – Parte 11


Na Parte 10 da série LFCA, abordamos as classes de endereços IP e demos exemplos das classes IP comumente usadas. No entanto, isso foi apenas uma visão geral e nesta parte iremos nos aprofundar e obter mais compreensão sobre a faixa de endereçamento IP e o número de hosts e redes que cada classe de IP fornece.

Classes de endereços IP

Existem 3 classes principais de endereços IP que podem ser organizadas na tabela abaixo:

Vamos examinar isso linha por linha.

Rede Classe A

A Classe A tem um intervalo de endereços de 0.0.0.0 a 127.255.255.255. A máscara de sub-rede padrão é 255.0.0.0. Isso implica que os primeiros 8 bits são usados para o endereço de rede, enquanto os 24 bits restantes são reservados para endereços de host.

No entanto, o bit mais à esquerda é sempre 0. Os 7 bits restantes são designados para a parte da rede. Os 24 bits restantes são reservados para endereços de host.

Portanto, para calcular o número de redes, utilizaremos a fórmula:

2⁷ – 2=126 redes. Estamos subtraindo 2 porque 0 e 127 são IDs de rede reservados.

Da mesma forma, para calcular os hosts aplicamos a fórmula mostrada. Estamos subtraindo 2 porque o endereço de rede 0.0.0.0 e o endereço de transmissão 127.255.255.255 não são endereços IP de host válidos.

2²⁴ - 2 = 16,777,214 

Rede Classe B

A Classe B tem um intervalo de endereços de 128.0.0.0 a 191.255.255.255. A máscara de sub-rede padrão é 255.255.0.0. Idealmente, teríamos 16 bits de rede dos primeiros 2 octetos.

No entanto, os bits mais à esquerda são 1 e 0 e isso nos deixa com apenas 14 bits de rede.

Então, para o número de redes, temos:

2¹⁴  = 16384

Para endereços de host, temos:

2¹⁶ - 2 = 65,534

Rede Classe C

A Classe C tem um intervalo de IP de 192.0.0.0 a 223.255.255.255 com uma máscara de sub-rede padrão de 255.255.255.0 >. Isto implica que temos 24 bits de rede e 8 bits de host.

Porém, começando pela esquerda, temos 3 bits que são 1 1 0. Se subtrairmos os 3 bits dos 24 bits da rede, teremos 21 bits.

Então, para redes, temos:

2²¹  = 2,097, 152

Para endereços de host, temos

2⁸ - 2 = 254

Endereços IP públicos e privados

Todos os endereços IPv4 também podem ser categorizados como endereços IP públicos ou privados. Vamos distinguir os dois.

Endereços IP privados

Endereços IP privados são endereços atribuídos a hosts com uma rede local (LAN). Os hosts da LAN usam endereços IP privados para se comunicarem entre si. Cada host adquire um endereço IP exclusivo do roteador

Abaixo está uma variedade de endereços IP privados:

10.0.0.0      –      10.255.255.255 
172.16.0.0    –      172.31.255.255 
192.168.0.0   –      192.168.255.255

Qualquer coisa fora desse intervalo é um endereço IP público que veremos em breve.

Endereços IP públicos

Endereços IP públicos são atribuídos pela Internet. Normalmente, seu ISP (Provedor de Serviços de Internet) atribui a você um endereço IP público. O IP público é então mapeado para endereços IP privados em sua LAN com a ajuda de NAT, abreviação de Network Address Translation. O NAT ajuda vários hosts em uma rede local a usar um único endereço IP público para acessar a Internet

Como o IP público é atribuído a você pelo seu ISP, ele atrai uma assinatura mensal, ao contrário dos endereços IP privados que são atribuídos gratuitamente pelo seu roteador. O escopo de um IP público é global. Os endereços IP públicos dão acesso a recursos online, como sites, servidores FTP, servidores web e muito mais.

Para saber o IP público que você está usando, basta abrir seu navegador e pesquisar no Google ‘qual é o meu endereço IP‘. Clique na lista de links sugeridos para revelar seu endereço IP público.

Exemplos de endereço IP público incluem:

13.25.8.5.63
3.8.45.96
102.65.48.133
193.150.65.156

O modelo TCP/IP: camadas e protocolo

O modelo TCP/IP é um modelo conceitual de 4 camadas que fornece um conjunto de regras e protocolos de comunicação que são usados em redes de computadores e na Internet. Oferece uma ideia de como ocorre a transmissão de dados em um computador

As quatro camadas são conforme mostrado:

  • Camada de aplicação
  • Camada de transporte
  • Camada da Internet
  • Camada de rede

Para obter uma melhor visualização, abaixo está o modelo da camada TCP/IP.

Vamos entender melhor o que acontece em cada camada.

1. Camada de Rede

Esta é a camada mais básica ou rudimentar do modelo TCP/IP. Ele determina como os dados são enviados fisicamente pela rede. Define como ocorre a transmissão de dados entre dois dispositivos de rede. Esta camada depende do hardware usado.

Aqui você encontra cabos de transmissão de dados como cabos Ethernet/par trançado e fibra.

2. Camada da Internet

A segunda camada é a camada da Internet. É responsável pela transmissão lógica de pacotes de dados pela rede. Além disso, determina como os dados são enviados e recebidos pela Internet. Na camada internet, você encontra 3 protocolos principais:

  • IP – Como você deve ter adivinhado, significa Internet Protocol. Ele entrega pacotes de dados do host de origem ao destino, aproveitando os endereços IP. Como discutimos anteriormente, o IP tem duas versões – IPv4 e Ipv6.
  • ICMP – Este é um acrônimo para Internet Control Message Protocol. Ele é usado para investigar e diagnosticar problemas de rede. Um bom exemplo é quando você executa ping em um host remoto para verificar se ele está acessível. Ao executar o comando ping, você envia uma solicitação de eco ICMP ao host para verificar se ele está ativo.
  • ARP – É a abreviatura de protocolo de resolução de endereços. Ele procura um endereço de hardware de um host a partir de um determinado endereço IP.

3. Camada de Transporte

Esta camada é responsável pela comunicação ponta a ponta e pela entrega de pacotes de dados sem erros de um host para outro. A camada de transporte compreende dois protocolos principais.

  • TCP – Abreviação de Transmission Control Protocol, TCP fornece comunicação confiável e contínua entre hosts. Ele segmenta e realiza sequenciamento de pacotes de dados. Ele também realiza detecção de erros e posteriormente retransforma quadros danificados.
  • UDP – Este é o protocolo de datagrama do usuário. É um protocolo sem conexão e não oferece tanta confiabilidade e conexão perfeita quanto o protocolo TCP. É usado principalmente por aplicações que não precisam de uma transmissão confiável.

4. Camada de Aplicação

Finalmente, temos a camada de Aplicação. Esta é a camada superior que fornece protocolos que os aplicativos de software usam para interagir. Há uma infinidade de protocolos nesta camada, no entanto, listamos os protocolos mais comumente usados e os números de porta correspondentes.

Protocols

Ports

Description

FTP

20/21

File Transfer Protocol. Allows transfer of files between computers

SSH

22

Secure Shell. Provides a secure or unencrypted connection between host systems

TELNET

23

Provides insecure connection to remote hosts

SMTP

25

Simple Mail Transfer Protocol. Facilitates delivery of mail

DNS

53

Domain Name System. Resolves domain names to IP addresses

HTTP

80

HyperText Transfer Protocol. Allows access to web servers

POP3

110

Post Office Protocol. Allows the download of mail from mail servers

IMAP

143

Internet Message Access Protocol. It Allows access to mail stored on a mail server.

SNMP

161

Simple Network Management Protocol. Allows you to monitor network devices.

HTTPS

443

This is the secure or encrypted version of HTTP.

Provides secure access to web servers.

O modelo TCP/IP é usado principalmente para solução de problemas de rede e às vezes é comparado ao modelo OSI, que é um modelo de 7 camadas e que abordaremos na seção de solução de problemas.

Isso encerra a série de princípios básicos de rede. Esperamos que você tenha adquirido um entendimento básico.