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CIDR, VLSM e sub-redes: otimizando endereçamento de rede
- 1. Fortaleza 2018 Claudio Helano Martins Ribeiro SUB-REDES VLSM CIDR Curso de Rede de Computadores
- 2. SUB-REDES VLSM CIDR Artigo apresentado a cadeira de ARQUITETURA E PROTOCOLO TCP/IP no curso de rede de computadores. Orientador: Jorge André Barbosa da Silva Claudio Helano Martins Ribeiro Fortaleza 2018
- 3. Sumário 1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 04 1.2 Desperdício de IPs e criação dos endereços Classless . . . . . . . . . 04 2 CIDR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 05 2.1 VLSM . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 07 3 Conclusão . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 08 4 Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 09
- 4. 1 Introdução Sem a introdução da notação do VLSM e do CIDR em 1993 (RFC 1519), do Tradutor de endereços de rede (NAT, Network Address Translator) em 1994 (RFC 1631) e do endereçamento privado em 1996 (RFC 1918), o espaço de endereço de 32 bits IPv4 já teria acabado. 1.2 Desperdício de IPs e criação dos endereços Classless No início IPs não podiam receber máscaras “quebradas”, elas sempre terminavam em octetos e eram separadas em classes: Essa divisão em classes é chamada de Classful (com classe) e acarreta em um enorme desperdício, pois caso precise de 2 endereços irá ser atribuído no mínimo uma Classe C que contém 256 IPs. A divisão de redes e hosts baseados em classes com tamanhos fixos providenciou a empresas influentes uma larga dimensão de hosts de classe A, com a qual as mesmas se sentiram folgadas ao longo dos anos para endereçar suas maquinas ao redor do mundo. De facto não se imaginava que a Internet seria usada por tanta gente em todo redor do globo, de modo que os seus arquitetos foram obrigados a encontrar soluções para impedir o rápido esgotamento de endereços Internet. Vale lembrar que os endereços públicos são propriedade de uma agencia norte-americana que faz questão de distribuir blocos de endereços a entidades provedoras de regiões continentais que por sua vez tratam de gerir os endereçamentos dos seus países. Solução: Desprezar o facto de existirem classes com tamanhos fixos para distribuir hosts numa sub-rede. Uma sub-rede é uma subdivisão lógica de uma rede IP. A subdivisão de uma rede grande em redes menores resulta num tráfego de rede reduzido, administração simplificada e melhor performance de rede, o que chamamos de
- 5. um roteamento Classless (sem classe). Implementada por meio das técnicas CIDR, uma nova sintaxe de endereçamento, e o VLSM, uma nova forma de criar sub-redes, dependendo da necessidade de distribuição. Nos dias de hoje classes não são mais usadas, mas ainda sim, há muitas referências verbais a elas por uma questão de legado, então vale ficar atento para o fato que uma classe de IP não é definida pelo tamanho do prefixo e sim pela faixa em que ele está e o prefixo. Por exemplo, se eu escrever 128.0.0.1 /8 isso não é um endereço Classe A, ou mesmo o endereço 120.0.0.1 /16 não é um endereço Classe B. 2 CIDR – Classless Inter Domain Routing O CIDR (Roteamento Inter-Domínio Sem Classe) foi introduzido em 1993 para substituir a geração anterior de sintaxe de endereço IP, as redes classful. O CIDR permitiu o uso mais eficiente do espaço de endereço IPv4 e da combinação de prefixos, conhecida como sumarização de rota ou criação de super-redes. Com o CIDR, as classes de endereço (classe A, classe B e classe C) perderam o sentido, o endereço de rede não era mais determinado apenas pelo valor do primeiro octeto e sim também pelo tamanho do prefixo atribuído (máscara de sub-rede). O espaço de endereço, número de hosts em uma rede, já podia ter um prefixo específico atribuído, dependendo do número de hosts necessários e essa rede. Então basicamente o CIDR implementa duas características importantes: Ele elimina o conceito tradicional das classes A, B e classe C para os endereços de rede. Isto habilita a alocação eficiente do espaço de endereço do IPv4 permitindo o crescimento da Internet até que o IPv6 seja gradualmente implementado. O CIDR suporta agregação de rotas, isto significa que uma simples tabela pode representar o espaço de endereço de centenas de rotas considerando a classe cheia (Classfull), ou seja, permite a criação de super-redes. Super-redes é um grupo de endereços de rede principais sumarizados como um único endereço de rede com uma máscara menor do que a da máscara classful padrão. A agregação de rotas ajuda a
- 6. controlar a quantidade de informação de roteamento contido na tabela de roteamento nos roteadores que fazem parte do backbone da rede, além de facilitar a manutenção dos administradores de redes responsáveis pelo tráfego na rede. Exemplo de uso do CIDR com prefixo: Permite outra forma de representar rede e hosts no lugar de usar máscaras de sub-rede “255.255.248.0”, também podemos usar o CIDR através de prefixos “/21”: Com o CIDR não importa a classe para se determinar o número de endereços necessários, ao invés disso, importa a quantidade necessária. Daí que o uso de um prefixo que indica o número de bits da máscara de subrede e não da representação em decimal foi uma solução encontrada para possibilitar um melhor entendimento nos cálculos de endereçamento. A representação fica da seguinte forma: 192.168.0.1 /21 ao invés de 192.168.0.1 /255.255.248.0 Exemplo de uso do CIDR para criar super-rede:
- 7. 2.2 VLSM – Variable Lenght Subnet Mask Em 1987, foi desenvolvida a RFC 1009 que especifica como uma rede pode usar mais do que uma máscara de rede. Quando uma rede IP é identificada com mais de uma máscara de rede, ela é considerada uma rede com “mascaras de sub rede de tamanho variado” (VLSM) permitindo que os prefixos de rede tenham diferentes tamanhos. O VLSM permite usar de forma eficiente o espaço de endereço IP nas organizações. Um dos grandes problemas encontrados com a máscara de rede usando classe A, B e C era que uma vez selecionado uma delas não teria como ter flexibilidade em implementar sub redes, ou seja, uma vez escolhido a classe B, então teríamos 65.534 endereços disponíveis e se minha empresa fosse usar apenas 1.500 endereços os restantes ficariam perdidos. O VLSM surgiu da necessidade de mais uma vez otimizar-se o espaço de endereçamento disponível. Quando combinado com endereçamento privado provê aos administradores de rede uma maneira fácil de distribuir endereços públicos. Para endereçamento público, uma empresa como a TPA por exemplo recebe um ou mais blocos de endereços e a partir daí pode usar VLSM para endereçar as suas repartições por todo país, criando sub-redes de sub-redes
- 8. 3 Conclusão Devido a grade demanda de novos ips e a expansão da internet no mundo, foram desenvolvidos novos métodos de organização e distribuição de ips criando assim as sub-redes, usando duas técnicas: CIDR e o VLSM. O CIDR usa VLSMs para alocar endereços IP para sub-redes de acordo com necessidades individuais e não por classe. O VLSM permite que as sub- redes sejam divididas em sub-redes ainda menores, isto é, está criando sub- redes de uma sub-rede permitindo o crescimento da Internet até que o IPv6 seja gradualmente implementado.