Máscaras de sub

Máscaras de sub-redes (Subnetmasking)
Antes de falrmos em sub-redes e máscaras para sub-redes devemos ter em
conta a seguinte informação:
a) Se o seu computador estiver a usar o protocolo TCP/IP e se estiver ligado
a uma Intranet ou à Internet, terá de ter um endereço IP único (no mundo!).
b) Um endereço IP é composto por 32 bits separados em blocos de 8 bits
que quando convertidos em valores decimais tem o seguinte aspecto:
193.136.80.3, ou 220.123.121.246, etc. Teoricamente estes valores podem
estar entre 0 (0000 0000) e 255 (1111 1111). Vamos ver mais á frente que o
valor 0 e o valor 255 não são permitidos em endereços IP, por isso os
valores válidos vão ser de 1 (0000 0001) a 254 (1111 1110).
c) Por convenção um endereço IP tem sempre duas partes: a parte de
identificador de rede (Network ID) e a parte de identificador de computador
(Host ID). É aqui que entra o conceito de mascara, pois é ela que nos vai
dizer qual a parte do endereço IP que representa a Network ID e a parte que
representa o Host ID.
d) Na Internet existem redes de classe A, B, C, D e E (as classes D e E são
usadas somente para testes, por isso não vou falar delas). Se a nossa rede
local vai estar permanentemente ligada á Internet então os endereços IP dos
seus computadores têm de ter um endereço válido, ou seja, têm de estar
dentro dos valores convencionados para a respectiva classe. E as
convenções dizem o seguinte:
Redes de classe A: (Máscara: 255.0.0.0)
1 bit 7 bits 24 bits
0 Network ID Host ID
1 a
126
16.384 16.777.124
Redes de classe B: (Máscara: 255.255.0.0)
2 bits 14 bits 16 bits
128 a
191
Redes de classe C: (Máscara: 255.255.255.0)
3 bits 21 bits 8 bits
192 a 223 2.097.152 256

Ou seja um computador que esteja numa rede de classe C tem de ter um
endereço IP que comece obrigatoriamente por 192 (até 223) e a seguir terá
um valor fixo, atribuído pela FCCN (entidade de regulamenta e atribui
endereços IP a nível nacional) e os últimos 8 bits (Host ID) são atribuídos
pelo gestor da rede a cada computador (no máximo de 254 (256 - 2)
computadores):
Exemplo: 193.136.80.nnn, onde os nnn correspondem aos IPs únicos
(atribuídos pelo gestor da rede) dentro da rede de Classe C 193.136.80
(atribuída pela FCCN).
O que é a mascara de sub-rede (subnetmask)?
A máscara de sub-rede é um endereço de 32 bit usada para
bloquear (mascarar) uma parte do endereço IP para se poder
distinguir a parte de identificador de rede (Network ID) e a parte de
identificador de computador (Host ID).
Cada computador numa rede TCP/IP precisa de ter uma mascara de
sub-rede (é obrigatorio). Isto pode ser conseguido a partir de uma
mascara standard de classe A, B ou C (usada quando a rede não
necessita de ser dividida em sub-redes) ou através de uma mascara
personalizada (usada quando a rede precisa de ser dividida em sub-
redes). Na mascara standard todos os bits que correspondem à
parte do Network ID são colocados a "1", que convertido para
decimal obtêm-se o valor 255 (1111 1111 = 255). Todos os bits que
correspondem à parte do Host ID são colocados a "o", que
convertido para decimal obtêm-se o valor 0 (0000 0000 = 0).
A operação de multiplicação binária ("ANDding")
oANDing é um processo interno que a camada IP usa para
determinar se um dado pacote de informação é destinado à rede
local ou a uma rede remota. Quando a camada TCP/IP é
inicializada, o endereço IP do computador é multiplicado ("ANDing")
com a sua máscara. Antes de se enviar um pacote pela rede, o
endereço IP de destino é multiplicado pela mesma máscara. Se o
resultado da multiplicação binária do endereço IP de origem e o
endereço IP de destino for igual quer dizer que o pacote pertence a
um computador da rede local. Se o resultado não for igual então o
pacote é enviado para o endereço IP do router (para ser
redireccionado de router em router até chegar à rede remota a que
pertence).
O processo de multiplicação binária consiste em comparar bit a bit o
endereço IP do computador com o respectivo valor da mascara. Se
ambos os bits forem "1" o resultado é "1", para todas as outras

combinações o resultado é "0".
As sub-redes ("subnetting")
Uma sub-rede é um segmento físico de rede local que funciona num
ambiente TCP/IP e que usa endereços IP derivados de um único
valor de "Network ID". O que acontece na prática é que uma
empresa/escola/organização adquire um endereço de rede (Network
ID) à FCCN, que é a entidade que regula e atribui os endereços IP a
nível nacional. Ao se dividir a rede em sub-redes, vai obrigar a que
cada segmento de rede use um Network ID (ou Subnet ID) diferente.
Vai-se então criar um Subnet ID único para cada segmento através
da divisão em duas partes dos bits da parte do "Host ID". Uma parte
é usada para identificar o segmento como uma rede única e a outra
parte é usada para identificar os computadores nesse segmento.
Este processo é conhecido por "subnetting" ou "subnetworking".
Este processo de subdivisão da rede não é obrigatório em rede s
privadas (que não são "vistas" pela Internet), ou se a rede tiver
endereços IP suficientes. Para mais informação sobre subnetting
consultar o documento RFC 950.
A técnica de subnetting é utilizada principalmente pelas seguintes
razões:
a) Possibilidade de misturar diferentes tecnologias como a Ethernet
e a Token Ring.
b) Resolver limitações da tecnologia actual como o limite do numero
de computadores por segmento.
c) Reduzir o trafego da rede através do redireccionamento dos
dados e da redução dos "broadcasts"
Implementação da técnica de subnetting
Antes de implementar a "subnetting", devemos seguir as seguintes
linhas de orientação:
1. Determinar o numero de segmentos físicos de rede na nossa rede
local e planear o numero de segmentos adicionais.
2. Determinar o numero de endereços IP em cada segmento físico
da rede e planear o numero máximo de endereços IP adicionais.
3. Baseado nestas condições, vamos definir:
1. Um valor único para a mascara, igual em toda a
rede.
2. Um valor único para o Network ID de cada
segmento, igual em todo o segmento.

3. Um conjunto de Hosts ID válidos para cada
segmento.
Quando são usados mais bits para a mascara da sub-rede, vai ser
possível ter mais sub-redes, mas vamos ter menos computadores
por sub-rede. Por exemplo, numa rede de classe B:
3 bits = 6 sub-redes = 8.000 computadores por sub-rede
8 bits = 254 sub-redes = 254 computadores por sub-rede
Se forem usados mais bits do que o necessário, irá permitir o
aumento do numero de sub-redes, mas irá limitar o aumento do
numero de computadores por sub-rede. Se se usarem menos bits,
irá permitir o aumento de computadores por sub-rede, mas irá limitar
o aumento do numero de sub-redes.
Como se define uma mascara de sub-rede
Para definirmos uma sub-rede temos de proceder a três passos:
1. Uma vez determinado o numero de segmentos
físicos necessários na rede local, vamos converte
esse valor para binário.
2. Contar o numero de bits necessário para
representar o valor binário do numero de
segmentos físicos determinado em 1. Por exemplo,
se precisarmos de 6sub-redes, o valor binário de 6
é 110. Assim para representar o valor 6 em binário
precisamos de 3 bits.
3. .Converter o numero necessário de bits para
decimal mas da esquerda para a direita.
Por exemplo: numa rede de classe B, se necessitarmos de 3 bits ,
configure os primeiros 3 bits (os mais à esquerda) do Host ID a "1",
passando a fazer parte do Network ID. Teríamos assim o valor
binário 1110 0000 que em decimal vale 224. Logo a mascara de
sub-rede passaria a ser: 255.255.224.0
Exemplo: (para uma rede de classe B)
N.º de sub-redes: 6
Valor binário: 0000 0110 (são necessários 3 bits)
Mascara em binário: 1111 1111.1111 1111.1110 0000.0000 0000
Convertendo para decimal: 255.255.224.0

Tabela de conversão de máscaras de sub-rede
Redes de classe A
N.º de sub-redes Bits necessários
Mascara de sub-
rede
Computadores
por sub-rede
0 1 Não válido Não válido
2 2 255.192.0.0 4.194.302
6 3 255.224.0.0 2.097.150
14 4 255.240.0.0 1.048.574
30 5 255.248.0.0 524.286
62 6 255.252.0.0 262.142
126 7 255.254.0.0 131.070
254 8 255.255.0.0 65534
Redes de classe B
Mascara de sub-
rede
Computadores
por sub-rede
0 1 Não válido Não válido
2 2 255.255.192.0 16.382
6 3 255.255.224.0 8.190
14 4 255.255.240.0 4.094
30 5 255.255.248.0 2.046
62 6 255.255.252.0 1.022
126 7 255.255.254.0 510
254 8 255.255.255.0 256
Redes de classe C
Mascara de sub-
rede
Computadores
por sub-rede
Não válido 1 Não válido Não válido
1-2 2 255.255.255.192 62
3-6 3 255.255.255.224 30
7-14 4 255.255.255.240 14
15-30 5 255.255.255.248 6
31-62 6 255.255.255.252 2

Cálculo do novo endereço de sub-rede (Network ID)
1. Conte o numero de bits de alta ordem usados na Network ID. Por
exemplo, se for usado 2 bits da mascara de sub-rede, o valor binário será
1100 0000. Se for usado 4 bits na mascara de sub-rede então o valor
binário será 1111 0000.
2. Converta para decimal o bit de menor ordem. Este será o valor do
incremento que determina cada sub-rede. Por exemplo, se usarmos 2 bits
o bit de menor ordem é igual a 64 (100 0000). Se usarmos 4 bits então o bit
de menor ordem é 16 (1 0000).
3. Para determinar o numero máximo de sub-redes, devemos converter
para decimal o numero de bits, mas agora de baixa ordem, e subtrair 1. Por
exemplo, para 2 bits teríamos 0000 0011 = 3 - 1 = 2 sub-redes. Para 4 bits
teríamos 0000 1111 = 15 - 1 = 14 sub-redes. Outra maneira de calcular o
numero máximo de sub-redes, seria sabermos o numero de bits
necessário, 2 elevado ao n.º de bits necessário depois subtraindo 2. Por
exemplo 22-2 = 4 - 2 = 2 sub-redes. 24 - 2=16 - 2 = 14 sub-redes.
4. Começando por zero, incremente o valor calculado no passo 2. para
cada combinação de bits até atingirmos o valor de 256. Com a parte baixa
do valor 64 o primeiro intervalo da Network ID seria de 64 até 127, e a parte
alta seria de 128 até 191.
Calculo dos "HostIDs" para a sub-rede?
Se já definiu as network IDs então já tem definidas as Host IDs para cada
sub-rede. O resultado de cada valor incremental indica o inicio de cada
conjunto de Host IDs para a sub-rede.
Para calcular o numero de computadores (hosts) por cada sub-rede:
1. Calcule o numero de bits disponíveis para o Host ID. Por exemplo, para
um endereço de classe B que usa 16 bits para a Network ID e 2 bits
(emprestados) para a Subnet ID, sobra-nos 14 bits (6 + 8) para o Host ID.
2. Converter o valor binário para decimal. Por exemplo para o caso de
termos 14 bits para os Host IDs, seria 1111 1111 1111 = 16.383

computadores.
3. Subtrair 1.
Outro processo de calcular o numero máximo de computadores seria
sabendo o numero de bits usados para o Host ID. 2 elevado ao n.º de bits
usados no Host ID - 2.
Exemplo de uma divisão de uma rede de classe C
As redes de classe também podem ser sub divididas embora seja mais
difícil pois o numero máximo de computadores é já de si baixo (256
computadores).
Vamos partir do principio que a FCCN atribui-nos o seguinte Network ID:
192.1.1.0. Queremos criar 6sub-redes onde cada sub-rede vai ter no
máximo 30 computadores.
Usando os 8 bits disponíveis da parte do Host ID, devemos usar os 3 bits
mais significativos para emprestar ao Network ID, usando os restantes 5 bits
para os Host ID. Assim vamos ter 6sub-redes com 30 computadores cada.
A máscara de sub-rede tem de ser 255.255.255.224.
A seguinte tabela mostra as sub-redes de classe C (o valor 32 é o
incremento entre sub-redes)
As 6sub-redes possíveis na rede de classe C (192.1.1.0) com uma
máscara de sub-rede 255.255.255.224
Valor binário Valor em decimal
0010 0000 32 (192.1.1.32)
0100 0000 64 (192.1.1.64)
0110 0000 96 (192.1.1.96)
1000 0000 128 (192.1.1.128)
1010 0000 160 (192.1.1.160)
1100 0000 192 (192.1.1.192)
Analise dos 256 valores do ultimo Byte do endereço IP
Valor do último Byte Valido? Razão
0 - 31 Não Não faz parte de qualquer sub-rede
32 Não 1º endereço da sub-rede

33-62 Sim Computadores da 1ª sub-rede
63 Não
Endereço de broadcast da 1ª sub-
rede
95 Não
rede
127 Não
rede
159 Não
rede
191 Não
rede
223 Não
rede
224 Não Máscara de sub-rede
225-255 Não Acima da máscara de sub-rede
Usando a sub-rede 192.1.1.160 como exemplo, podemos tirar as seguintes
conclusões:
Endereço de sub-rede: 192.1.1.160
Endereços válidos de computadores: 192.1.1.161 até 192.1.1.190
Endereço de broadcast: 192.1.1.191
Algumas questões que deve saber responder para garantir que
uma dada mascara de sub-redefuncione:
1) Qual a classe de endereços IP indicada pelo seu primeiro octeto?
2) Qual é a mascara de sub-rede por defeito para essa classe?
3) Há algum bit ou bits emprestados para a criação da mascara de sub-

redepersonalizada?
4) Baseado na parte personalizada da mascara de sub-rede, quantas
posições de bits da parte do Host ID foram emprestados?
LP(r) 2000

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