NAT, conceitos básicos de endereçamento IPv6.
Super-redes
Este capítulo trata do conceito de super-redes ou blocos de endereços, CIDR e VLSM. A padronização do esquema de endereçamento de sub-redes permitiu um melhor aprovei- tamento do espaço de endereçamento IP. No entanto, mesmo com o conceito de sub-redes, o IETF percebeu que a atribuição de endereços classe B ainda representava um enorme desperdício de endereços.
Por exemplo, na Figura 4.1, apenas quatro endereços de sub-redes foram usados da rede classe B original: 172.16.0.0/16. Embora os demais endereços de sub-rede (172.16.5.0/24 até 172.16.255.0/24) ainda possam ser atribuídos para outras redes físicas que venham a existir naquela instituição, esses endereços de sub-rede não podem ser atribuídos a outras instituições, representando assim um grande desperdício do espaço de endereçamento. Consequentemente, de forma bastante rápida, os endereços de rede classe B começaram a se tornar escassos. N2 N4 N1 N3 172.16.1.0 172.16.2.0 172.16.4.0 172.16.3.0 R1 Figura 4.1 Desperdício de endereços classe B.
Ar qu ite tu ra e P ro to co lo s d e R ed e T CP -IP
Endereçamento de super-redes
q
1 Permitem o uso de diversos endereços de rede nas várias redes de uma instituição. 1 Atribuem quantidade de endereços adequada às necessidades da instituição.
2 Evitam a atribuição de endereços classe B. 2 Atribuem blocos de endereços:
3 Conjunto de endereços classe C. 3 Partes de um endereço classe A, B ou C.
2 Bloco deve comportar o número de estações da instituição. 1 Bloco de endereços é um conjunto contíguo de endereços.
2 Tamanho é potência de 2.
2 Satisfaz a algumas restrições adicionais.
Endereços são formados por um prefixo de bloco e um identificador de estação: 1 Endereço pode ter número variado de bits no prefixo de bloco.
1 Invalida o conceito de classes A, B e C.
1 Identificador de estação define o tamanho do bloco de endereços.
Avaliando o uso ineficiente dos endereços classe B, pode-se perceber que a principal razão é a inexistência de uma classe de rede de tamanho adequado para a maioria das instituições. Por um lado, um endereço classe C, com no máximo 254 estações, é muito pequeno para diversas instituições. Por outro lado, um endereço classe B, que permite até 65.534 esta- ções, é muito grande e gera um uso ineficiente do espaço de endereçamento.
Como resultado, por um lado, a realidade alguns anos atrás era que apenas uma pequena parcela dos endereços classe C estava atribuída. Por outro lado, uma parcela considerável dos endereços classe B já estava atribuída. Para piorar a situação, existem milhões (221) de
endereços classe C e apenas alguns milhares (214) de endereços classe B.
Na época, por conta desta constatação, ao invés de criar uma nova classe de endereços, o IETF instituiu e padronizou um novo esquema de endereçamento, denominado endereçamento de super-redes, que adota o caminho inverso do esquema de sub-redes. Ou seja, ao
invés de usar um único endereço de rede para múltiplas redes físicas de uma instituição, o esquema de super-redes permite o uso de diversos endereços de rede nas várias redes de uma única instituição.
Por exemplo, considere uma instituição com aproximadamente 3 mil estações que, no esquema original de endereçamento, requeira um endereço classe B. No entanto, adotando o esquema de super-redes, ao invés de atribuir o endereço classe B, pode ser atribuído um
bloco de endereços classe C.
Esse bloco deve ser grande o suficiente para permitir o endereçamento das 3 mil estações existentes na instituição. Logo, um bloco de 16 endereços classe C, que possui aproximada- mente 4.096 endereços disponíveis, é suficiente para essa instituição endereçar todas as suas estações e ainda ter uma reserva para eventual necessidade futura, sem o desperdício do uso de uma classe B. Observe que o esquema de super-redes conserva os endereços classe B, que já eram quase escassos, e atribui endereços classe C, que ainda eram relativamente disponí- veis na época da padronização do esquema de endereçamento de super-redes.
No esquema de super-redes, o prefixo de rede é, agora, denominado prefixo do bloco,
Endereçamento de super-redes Esquema de endereça- mento da arquitetura TCP/IP que permite a atribuição de blocos de endereços, cujos tama- nhos são adequados às necessidades das instituições. Bloco de endereços Conjunto de ende- reços contíguos, cujo tamanho é potência de 2, alocados a uma instituição.
Prefixo do bloco Porção do endereço IP que identifica um bloco de endereços.
Ca pí tu lo 4 - E nd er eç am en to I P ( pa rt e 2 )
enquanto o identificador de estação mantém a mesma designação. Por exemplo, o bloco de 4.096 (212) endereços possui 20 bits no prefixo do bloco e 12 bits no identificador de estação.
O tamanho do bloco é função do número de bits do identificador de estação. Dessa forma,
um identificador de estação de n bits define um bloco de 2n endereços.
Embora o exemplo tenha usado um bloco de 16 endereços classe C, na prática, o esquema de endereçamento de super-redes não está restrito a blocos de endereços de uma classe determinada. Na verdade, um bloco de endereços pode ser qualquer conjunto de endereços contíguos, cujo tamanho seja potência de 2 e satisfaça a algumas restrições adicionais. Por exemplo, podem existir blocos de 512, 1024 e 2.048 endereços. Além disso, o tamanho de um bloco pode ser menor ou igual a 256, que é o total de endereços em uma rede classe C. Portanto, podem existir blocos de 16, 64, 128 e 256 endereços.
Consequentemente, no esquema de endereçamento de super-redes, o prefixo de bloco (prefixo de rede) pode possuir um número variado de bits, não impondo qualquer relação com o número de bits do prefixo de rede de endereços classe A, B ou C. Diz-se, então, que o endereçamento de super-redes não obedece à definição de classes de endereços. Logo, no esquema de super-redes, as classes A, B e C deixam de existir (classless).
CIDR
q
Classless Inter-Domain Routing (CIDR) é uma técnica que especifica um esquema de ende- reçamento e roteamento que adota blocos contíguos de endereços, ao invés de endereços classe A, B e C. Esta técnica minimiza o desperdício de endereços e permite a atribuição de