Projecto activo desde 1 de Janeiro de 2011
Endereço 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 privada ou pública.
Classes de endereços
Originalmente, o espaço do endereço IP foi dividido em poucas estruturas de tamanho fixo chamados de "classes de endereço". As três principais são a classe A, classe B e classe C. Examinando os primeiros bits de um endereço, o software do IP consegue determinar rapidamente qual a classe, e logo, a estrutura do endereço.
- Classe A: Primeiro bit é 0 (zero)
- Classe B: Primeiros dois bits são 10 (um, zero)
- Classe C: Primeiros três bits são 110 (um, um, zero)
- Classe D: (endereço multicast): Primeiros quatro bits são: 1110 (um, um, um, zero)
- Classe E: (endereço especial reservado): Primeiros cinco bits são 11110 (um, um, um, um, zero)
A tabela, a seguir, contém o intervalo das classes de endereços IPs:
| Classe | Gama de Endereços | Nº de Endereços por Rede | ||
|---|---|---|---|---|
| A | 1.0.0.0 até 126.0.0.0 | 16 777 216 | ||
| B | 128.0.0.0 até 191.255.0.0 | 65 536 | ||
| C | 192.0.0.0 até 223.255.255.254 | 256 | ||
| D | 224.0.0.0 até 239.255.255.255 | Multicast | ||
| E | 240.0.0.0 até 247.255.255.254 | Uso futuro; actualmente reservada a testes pela IETF |
O endereço IP
Numa rede IPv4, o endereço é um número de 32 bits, normalmente escrito como quatro números de oito bits expressos no formato decimal e separados por pontos. Exemplos de endereços IP são:
10.0.17.1, 192.168.1.1 ou 172.16.5.23.
Se escrever todos os endereços IP possíveis, eles irão variar de 0.0.0.0 a 255.255.255.255. Isto leva a um total de mais de quatro biliões de possíveis endereços IP (255 x 255 x 255 x 255 = 4.228.250.625), ainda que alguns deles estejam reservados para funções especiais e não sejam designados a servidores. Cada um dos endereços IP utilizáveis é um identificador único, que distingue um nó da rede de outro. Redes interligadas devem chegar a um acordo em um plano de atribuição de IP. Cada endereço IP deve ser único e, geralmente, não poderá ser usado em lugares diferentes na internet ao mesmo tempo, de outra forma, os routers não saberiam por onde rotear os seus pacotes. Endereços IP são alocados por uma autoridade central de endereçamento como a IANA, que fornece um método consistente e coerente de numeração.
Isto garante que endereços duplicados não serão usados por redes diferentes. Esta autoridade designa grandes blocos de endereços consecutivos a autoridades menores, que por sua vez designam blocos menores destes endereços consecutivos para outras autoridades ou para seus clientes. Estes grupos de endereços são chamados de sub redes, ou subnets. Grandes sub redes podem ser posteriormente divididas em sub redes menores. Um grupo de endereços relativos é chamado de um espaço de endereçamento, ou address space.
Subredes
Aplicando uma máscara de sub rede (subnet mask, também chamada de network mask ou simplesmente netmask) a um endereço IP, você consegue definir logicamente tanto o servidor (host) quanto a rede a qual ele pertence. Tradicionalmente, máscaras de sub rede são especificadas utilizando o formato decimal, de forma semelhante a um endereço IP. Por exemplo, 255.255.255.0 é uma máscara de rede comum. Você irá se notar com este tipo de notação quando estiver configurando interfaces de rede, criando rotas, etc. Entretanto, máscaras de sub redes são expressas de forma mais sucinta utilizando a notação CIDR, que simplesmente enumera o número de bits em uma máscara após uma barra (/). Assim, 255.255.255.0 pode ser simplificada como /24. CIDR é a abreviatura de Classless Inter-Domain Routing (roteamento inter-domínios sem classe), e está definido no RFC15181.
RFC é a abreviatura de Request For Comments (Solicitação de Comentários). Os RFCs são uma série numerada de documentos publicados pela Internet Society, que registram ideias e conceitos relacionados a tecnologias de internet. Nem todos os RFCs são, de facto, padrões.
Uma máscara de sub rede define o tamanho de uma determinada rede. Por exemplo, numa máscara do tipo /24, 8 bits são reservados para servidores (32 bits no total—24 bits da máscara de rede = 8 bits para hosts). Isto permite um total de 256 endereços de servidores (28=256). Por convenção, o primeiro valor é reservado para o endereço da rede (network address, .0 ou 00000000), e o último valor é definido como o endereço de broadcast (.255 ou 11111111). Isto deixa 254 endereços disponíveis para os servidores desta rede.
Máscaras de sub rede trabalham com a aplicação da operação lógica AND (E) a um número IP de 32 bits. Em notação binária, os bits "1" na máscara indicam a porção do endereço de rede, e os bits "0" indicam a porção de endereço do servidor. Uma operação lógica AND é feita comparando dois bits. O resultado é "1" se os dois bits comparados são, ambos, "1". Caso contrário, o resultado é "0". Aqui estão todos os possíveis resultados de uma comparação com a operação AND entre dois bits.
Para entender como uma máscara de sub-rede é aplicada a um endereço IP, primeiro converta todos os números para seu equivalente em base binária. A máscara 255.255.255.0 em binário contém 24 bits "1".
255. 255. 255. 0 11111111.11111111.11111111.00000000
Quando esta máscara é combinada com um endereço IP 10.10.10.10, podemos aplicar uma operação lógica AND para cada um dos bits, a fim de determinar o endereço da rede.
10.10.10.10: 00001010.00001010.00001010.00001010 255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.00000000 10.10.10.0: 00001010.00001010.00001010.00000000
Isto resulta na rede 10.10.10.0/24. Esta rede consiste de servidores cujo endereço IP varia de 10.10.10.1 até 10.10.10.254, com 10.10.10.0 como o endereço da rede e 10.10.10.255 como o endereço de broadcast.
Máscaras de sub-rede não estão limitadas a octetos inteiros. É possível especificar máscaras como 255.254.0.0 (ou /15 CIDR). Este é um grande bloco, contendo 131.072 endereços, de 10.0.0.0 até 10.1.255.255. Ele pode ser posteriormente subdividido, por exemplo, em 512 sub-redes de 256 endereços cada. A primeira teria os endereços entre 10.0.0.0 e 10.0.0.255, a seguinte entre 10.0.1.0 e 10.0.1.255, e assim sucessivamente até chegar a 10.1.255.0 e 10.1.255.255. Alternativamente, poderia ser dividida em dois blocos de 65.536 endereços, ou 8192 blocos de 16 endereços, ou ainda de muitas outras maneiras. Ela poderia até ser dividida em uma mescla de blocos de endereços de tamanhos diferentes, desde que eles não tenham intersecções entre si e cada um tenha uma sub-rede válida, com o número de endereços representado por uma potência de dois.
Mesmo que muitas máscaras de rede sejam possíveis, os tipos comuns incluem:
A cada redução do valor CIDR, o espaço de endereço IP é dobrado. Lembre-se que dois endereços IP dentro de cada rede sempre estão reservados para o endereço da rede e o de broadcast.
Três máscaras comuns têm nomenclatura especial. Uma rede /8 (com uma máscara de rede de 255.0.0.0) define uma rede Classe A. Uma /16 (255.255.0.0) é uma Classe B e uma /24 (255.255.255.0) é chamada de Classe C. Estes nomes já eram usados muito antes da notação CIDR, mas seguem em uso por questões históricas.
Atribuição de IPs globalmente
A atribuição global de endereços IP é feita por um organismo central denominado de IANA.
Endereços IP estáticos
Um endereço IP estático é uma alocação de endereço que nunca muda. Endereços IP estáticos são importantes pois os servidores que usam estes endereços podem ter mapeamentos de dns apontados para eles e, tipicamente, fornecem informações para outras máquinas (como serviços de email, servidores web, etc.). Blocos de endereços IP estáticos podem ser disponibilizados pelo seu fornecedor de acesso à internet, tanto mediante uma requisição ou automaticamente, dependendo da forma como se liga à internet.
Endereços IP Dinâmicos
Endereços IP dinâmicos são atribuídos por um fornecedor de acesso à internet para ligações que não são nós permanentes para a internet, como um computador doméstico. Endereços IP dinâmicos podem ser atribuídos automaticamente através do protocolo de configuração dinâmica do servidor, o Dynamic Host Configuration Protocol (dhcp) ou do protocolo ponto-a-ponto, Point-to-Point Protocol (PPP), dependendo do tipo de ligação à internet. Um nó que utiliza dhcp primeiramente solicita um endereço IP da rede e, automaticamente, configura sua interface para o acesso. Endereços IP podem ser atribuídos de forma aleatória, a partir de um conjunto de endereços possíveis, pelo fornecedor de acesso à internet , ou podem ser atribuídos de acordo com determinada política. Endereços IP atribuídos por dhcp são válidos por um período de tempo (chamado de lease time, tempo de "empréstimo").
O nó deve renovar seu "empréstimo" de dhcp antes que o lease time expire. No momento da renovação, o nó pode receber o mesmo endereço IP ou outro diferente, vindo do conjunto de endereços disponíveis.
Endereços dinâmicos são populares entre os fornecedores de acesso à internet, pois esta técnica permite que eles usem endereços IP em menor quantidade do que o número de seus clientes. Os ISPs precisam de um endereço para cada cliente activo em um dado momento. Endereços IP globalmente roteáveis custam dinheiro, e algumas autoridades que são especializadas na atribuição de endereços (como a RIPE, a RIR da europa) são bastante estritos na entrega de endereços de IP para fornecedores de acesso à internet. A atribuição dinâmica de endereços permite economia aos fornecedores de acesso à internet, e tipicamente irão cobrar um valor adicional para oferecer um endereço IP estático a seus clientes.
Endereço IP privado
Muitas redes privadas, em empresas, não necessitam alocar, para todos os seus computadores, endereços IP que possam ser globalmente roteados ou que estejam públicos para a internet. Particularmente, computadores que não são servidores públicos não precisam estar visíveis na internet. As empresas normalmente utilizam endereços IP do espaço de endereços privados (private address space) para máquinas da sua rede interna (LAN). Existem, actualmente, três blocos de espaços de endereços privados reservados pela IANA:
10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 e 192.168.0.0/16.
Estes três blocos estão definidos no RFC1918. Estes endereços não são destinados ao roteamento na internet e são, tipicamente, únicos apenas dentro de uma organização ou agrupamento de organizações que escolherem utilizar um mesmo esquema de endereçamento.
Caso pretenda ligar redes privadas que usam o espaço de endereços do RFC1918, certifique-se de que estará usando endereços únicos em todas as redes em questão. Por exemplo, você pode dividir o espaço de endereços 10.0.0.0/8 em múltiplas redes Classe B (10.1.0.0/16, 10.2.0.0/16, etc.). Um bloco pode ser designado para cada rede, de acordo com sua localização física (a sede da LANda universidade, o primeiro escritório remoto, o segundo escritório remoto, casa do estudante e assim por diante). Os administradores de rede em cada localização podem ainda subdividir a rede em múltiplas sub-redes Classe C (10.1.1.0/24, 10.1.2.0/24, etc.) ou em blocos de qualquer outro tamanho lógico. Assim, caso todas estas redes venham a ser ligadas no futuro (seja por uma ligação por cabos, wireless ou VPN), todas as máquinas poderão ser acessíveis de qualquer ponto da rede sem a necessidade de rearranjo de endereços.
Alguns fornecedores de acesso à internet podem alocar endereços privados como os descritos, ao invés de endereços públicos, a seus clientes, ainda que isto traga sérias desvantagens. Uma vez que estes endereços não podem ser roteados na internet, os computadores que os usam não são realmente "parte" da internet, não estando acessíveis através dela. Para que possam comunicar com a internet, os seus endereços privados devem ser traduzidos para endereços públicos. Este processo de tradução é conhecido por Tradução de Endereço de Rede (Network Address Translation — NAT), e é normalmente feito pelo gateway entre a rede privada e a internet.
Links externos
Software para calculo de atribuição de IPs
IP Subnet Calculator Página Web (em Inglês)
ipcalc (linha de comandos) linux e versão Página Web (em Inglês)
sipcalc (linha de comandos) linux (em Inglês)
Advanced IP Address Calculator Windows 95/98/ME/NT4.0/2000/XP (em Inglês)
Network Calculators Página Web (em Inglês)
Subnet Mask Calculator Página Web (em Inglês)
IP Subnet Calculator Página Web (em Inglês)
CIDR Conversion Table (em Inglês)
Definições e sites relacionados
Endereço IP (wikipédia)
Protocolo de Internet (wikipédia)
I.A.N.A (em Inglês)
Editor
--Cmsv 09h40min de 9 de janeiro de 2010 (GMT)