Endereçamento IP
Curso:
Engenharia de Controle e Automação
Disciplina:
Disciplina:
Sistemas Distribuídos e Redes de Computadores
Professor:
Endereçamento IP
O endereço IP (Internet Protocol), de forma genérica, é um
endereço que indica o local de um determinado
equipamento (normalmente computadores) em uma rede
Os endereços da Internet são mais conhecidos pelos nomes
associados aos endereços IP (por exemplo, o nome
associados aos endereços IP (por exemplo, o nome
www.cefetmg.br
está associado ao IP 200.234.200.231)
Para que isto seja possível, é necessário traduzir (resolver) os
nomes em endereços IP
O Domain Name System (DNS) é um mecanismo que converte
Endereçamento IP
IP
O endereço IP, na versão 4 (IPv4), é um número de 32 bits
escrito com quatro octetos representados no formato decimal
Os endereços IP podem ser usados tanto para nos referir a redes
quanto a um host individual
Existe uma outra versão do IP, a versão 6 (IPv6) que utiliza um
Endereçamento IP
Analisando o endereço IP
O endereço IP é uma seqüência de números composta de 32 bits
Esse valor consiste em um conjunto de quatro grupos de 8 bits.
Cada conjunto é separado por um ponto e recebe o nome de
octeto ou simplesmente byte, já que um byte é formado por 8 bits
O número 172.31.110.10 é um exemplo. Repare que cada octeto
é formado por, no máximo, 3 caracteres, sendo que cada um
pode ir de 0 a 255
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Analisando o endereço IP
Numa rede local em um prédio não se comunica a uma rede local
em outro lugar (a não ser que ambas sejam interconectadas) não
há problemas de um mesmo endereço IP ser utilizado nas duas
redes.
Já na internet, isso não pode acontecer. Nela, cada computador
precisa de um IP exclusivo.
Como os endereços IP usados em redes locais são semelhantes
aos da internet, usa-se um padrão conhecido como IANA
(Internet Assigned Numbers Authority).
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Classes de Endereços
O padrão IANA divide a utilização de IPs para redes em,
basicamente, 3 classes principais e duas que podem ser
consideradas secundárias.
Classe A: 1.0.0.0 até 126.0.0.0
Classe A: são usados em locais onde é necessário poucas redes,
mas uma grande quantidade de máquinas nelas. Para isso, o primeiro byte é usado como identificador da rede e os demais servem como identificador dos computadores;
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Classes de Endereços
Classe B: 128.0.0.0 até 191.255.0.0
Classe B: são usados nos casos onde a quantidade de redes é
equivalente ou semelhante à quantidade de computadores. Para isso, usa-se os dois primeiros bytes do endereço IP para identificar a rede e os restantes para identificar os computadores;
a rede e os restantes para identificar os computadores;
Classe C: 192.0.0.0 até 223.255.255.254
Classe C: são usados em locais que requerem grande quantidade
de redes, mas com poucas máquinas em cada uma. Assim, os três primeiros bytes são usados para identificar a rede e o último é
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Classes de Endereços
Classe D: 224.0.0.0 até 239.255.255.255 Classe E: 240.0.0.0 até 255.255.255.255
Quanto às classes D e E, elas existem por motivos especiais: a
primeira é usada para a propagação de pacotes especiais para a comunicação entre os computadores, enquanto que a segunda está comunicação entre os computadores, enquanto que a segunda está reservada para aplicações futuras ou experimentais.
Vale frisar que há vários outros blocos de endereços reservados para
fins especiais. Por exemplo, o endereço 127.0.0.1 sempre se refere à própria máquina, isto é, ao próprio host, razão esta que o leva a ser chamado de localhost.
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Máscara de sub-rede
Para identificar a classe IP que está sendo utilizada em uma rede
ou para se especificar uma dada configuração de rede, usa-se
um conceito conhecido como máscara de sub-rede.
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Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
A figura abaixo representação de uma rede local, ligada a uma outras
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Temos uma rede que usa como máscara de sub-rede 255.255.255.0
(uma rede classe C, mas ainda não abordamos as classes de redes). A rede é a 10.200.150, ou seja, todos os equipamentos da rede tem os três primeiras partes do número IP como sendo: 10.200.150. Veja que existe uma relação direta entre a máscara de sub-rede a quantas das existe uma relação direta entre a máscara de sub-rede a quantas das partes do número IP são fixas, ou seja, que definem a rede.
Máscara de sub-rede e o roteador
Situação 1: Os dois computadores pertencem a mesma rede
Neste caso o TCP/IP envia o pacote para o barramento local da rede. Todos os
computadores recebem o pacote, mas somente o destinatário do pacote é que o captura e passa para processamento pelo Windows e pelo programa de destino. Como é que o computador sabe se ele é ou não o destinatário do pacote? Muito simples, no pacote de informações está contido o endereço IP do destinatário. Em cada computador, o TCP/IP compara o IP de destinatário do pacote com o IP do computador, para saber se o pacote é ou não para o respectivo computador.
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Situação 2: Os dois computadores não pertencem a mesma rede: Neste caso o TCP/IP envia o pacote para o Roteador (endereço do Default
Gateway configurado nas propriedades do TCP/IP) e o Roteador se encarrega de fazer o pacote chegar através do destino. Em uma das partes deste tutorial
veremos detalhes sobre como o Roteador é capaz de rotear pacotes de informações até redes distantes.
informações até redes distantes.
"Como é que o TCP/IP faz para saber se o computador de
origem e o computador de destino pertencem a mesma
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Exemplo 1:
Com base na figura anterior, suponha que o computador cujo IP é 10.200.150.5
(origem) queira enviar um pacote de informações para o computador cujo IP é 10.200.150.8 (destino), ambos com máscara de sub-rede igual a 255.255.255.0.
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
O primeiro passo é converter o número IP das duas máquinas e da
máscara de sub-rede para binário. Com base nas regras que vimos anteriormente, teríamos a seguinte conversão:
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Feitas as conversões para binário, é feita uma operação "E", bit a bit,
entre o Número IP e a máscara de Sub-rede do computador de origem, conforme indicado na tabela a seguir
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Agora é feita uma operação "E", bit a bit, entre o Número IP e a máscara
de sub-rede do computador de destino, conforme indicado na tabela a seguir:
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Agora o TCP/IP compara os resultados das duas operações. Se os dois
resultados forem iguais, os dois computadores, origem e destino, pertencem a mesma rede local. Neste caso o TCP/IP envia o pacote para o barramento da rede local. Todos os computadores recebem o pacote, mas somente o destinatário do pacote é que o captura e passa pacote, mas somente o destinatário do pacote é que o captura e passa para processamento pelo Windows e pelo programa de destino.
Como é que o computador sabe se ele é ou não o destinatário do
pacote?
Muito simples, no pacote de informações está contido o endereço
IP do destinatário. Em cada computador, o TCP/IP compara o IP de destinatário do pacote com o IP do computador, para saber se o pacote é ou não para o respectivo computador.
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Exemplo 2:
Suponha que o computador cujo IP é 10.200.150.5 (origem) queira enviar um
pacote de informações para o computador cujo IP é 10.204.150.8 (destino), ambos com máscara de sub-rede igual a 255.255.255.0.
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
O primeiro passo é converter o número IP das duas máquinas e da máscara de
sub-rede para binário. Com base nas regras que vimos anteriormente, teríamos a seguinte conversão:
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Feitas as conversões para binário, é feita uma operação "E", bit a bit, entre o
Número IP e a máscara de Sub-rede do computador de origem, conforme indicado na tabela a seguir:
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Agora é feita uma operação "E", bit a bit, entre o Número IP e a máscara de
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Agora o TCP/IP compara os resultados das duas operações. Neste exemplo, os
dois resultados são diferentes: 10.200.150.0 e 10.204.150.0.
Nesta situação o TCP/IP envia o pacote para o Roteador (endereço do Default
Gateway configurado nas propriedades do TCP/IP) e o Roteador se encarrega de fazer o pacote chegar através do destino.
Em outras palavras o Roteador sabe entregar o pacote para a rede 10.204.150.0
ou sabe para quem enviar (um outro roteador), para que este próximo roteador possa encaminhar o pacote. Este processo continua até que o pacote seja entregue na rede de destino.
Endereçamento IP
Como o TCP/IP usa a máscara de sub-rede
Observe que, na figura, temos dois computadores que, apesar de estarem
fisicamente na mesma rede, não conseguirão se comunicar devido a um erro de configuração na máscara de sub-rede de um dos computadores. É o caso dos computador 10.200.150.4 (com máscara de sub-rede 255.255.250.0). Como este computador está com uma máscara de sub-rede diferente dos demais
computadores da rede (255.255.255.0), ao fazer os cálculos, o TCP/IP chega a computadores da rede (255.255.255.0), ao fazer os cálculos, o TCP/IP chega a conclusão que este computador pertence a uma rede diferente, o que faz com que ele não consiga se comunicar com os demais computadores da rede local.
Endereçamento IP
Resumo
Vimos que a máscara de sub-rede é utilizada para determinar
qual "parte" do endereço IP representa o número da Rede e qual
parte representa o número da máquina dentro da rede.
A máscara de sub-rede também foi utilizada na definição original
das classes de endereço IP.
Em cada classe existe um determinado número de redes
Endereçamento IP
Resumo
Quadro resumo das Classes de Endereço IP
A seguir apresento uma tabela com as principais características de cada
Endereçamento IP
Endereçamento IP
Endereçamento IP
Veja alguns exemplos de endereços inválidos:
0.xxx.xxx.xxx
Nenhum endereço IP pode começar com zero, pois ele é usado para o endereço da rede. A única situação em que um endereço começado com zero é usado, é quando um servidor DHCP responde à requisição da estação. Como ela ainda não possui um endereço definido, o pacote do servidor é endereçado ao endereço MAC da estação e ao endereço IP "0.0.0.0", o que faz com que o switch o envie para todos os micros da rede.
o que faz com que o switch o envie para todos os micros da rede.
127.xxx.xxx.xxx
Nenhum endereço IP pode começar com o número 127, pois este número é reservado para testes e para a interface de loopback. A interface de loopback é usada para comunicação entre diversos programas, sobretudo no Linux e outros sistemas Unix.
Endereçamento IP
Veja alguns exemplos de endereços inválidos:
255.xxx.xxx.xxx, xxx.255.255.255, xxx.xxx.255.255
Nenhum identificador de rede pode ser 255 e nenhum identificador de host pode
ser composto apenas de endereços 255, seja qual for a classe do endereço, pois estes endereços são usados para enviar pacotes de broadcast. Outras
combinações são permitidas, como em 65.34.255.197 (em um endereço de classe A) ou em 165.32.255.78 (endereço de classe B).
xxx.0.0.0, xxx.xxx.0.0
Nenhum identificador de host pode ser composto apenas de zeros, seja qual for a
classe do endereço, pois estes endereços são reservados para o endereço da rede. Como no exemplo anterior, são permitidas outras combinações como 69.89.0.129 (classe A) ou 149.34.0.95 (classe B).
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Veja alguns exemplos de endereços inválidos:
xxx.xxx.xxx.255, xxx.xxx.xxx.0
Nenhum endereço de classe C pode terminar com 0 ou com 255, pois, como já vimos, um host não pode ser representado apenas por valores 0 ou 255, já que eles são usados para o envio de pacotes de broadcast.
