IPv4 e IPv6 são os principais protocolos de endereçamento na Internet. O rápido crescimento da rede levou a escassez de endereços IPv4, exigindo o desenvolvimento do IPv6, que oferece um número quase infinito de endereços. O documento também explica como os endereços IP funcionam, incluindo classes de endereços, máscaras de rede, endereços privados e o sistema CIDR.

1. Endereçamento IP
Prof. Dely
Lima

2. Protocolos de Internet
• IPv4 e IPv6 são os protocolos responsáveis
por identificar computadores na Internet e
garantir que as informações cheguem ao
destino correto.
• O sistema existe desde o início da rede, mas
seu crescimento exponencial levou a uma
situação imprevista: a existência de um
número maior de dispositivos que os 4,3
bilhões de endereços IP disponíveis até então.

3. Protocolos de Internet
• Para resolver a problema, várias soluções
temporárias foram exploradas, mas a chegada
do IPv6 foi crucial para permitir uma
quantidade quase infinita de endereços, além
de trazer mais segurança e pacotes de dados
maiores.

4. Protocolos de Internet
• No início da década de 1980, foi necessário
criar um sistema em que computadores
pudessem se reconhecer e garantir que o
tráfego de informações fosse bem-sucedido.
• A solução para esse problema foi o IP, sigla
em inglês para Protocolo de Internet, um
conjunto de regras comum a todos os
dispositivos conectados que permitiu a
identificação.

5. Protocolos de Internet

6. IPv4 x IPv6
• Em meados de 1990 começaram os
problemas: havia mais dispositivos conectados
do que endereços IP disponíveis.
• IPv6 foi uma das soluções adotadas para
contornar a situação.
• IPv6 criado em 1995.
• O novo padrão e trouxe diversas atualizações
importantes, resolvendo inclusive alguns
problemas encontrados no IPv4. A principal
mudança é em como os endereços são
gerados.

7. IPv4 x IPv6
• No IPv4, cada protocolo é composto por
quatro grupos de três dígitos decimais, cada
um com 8 bits e variando entre 0 e 255.
• A partir disso são criados números familiares
como 192.168.1.1 e 127.0.0.1 – que são
usados em redes locais – ou 200.147.35.149,
o IP da UOL, por exemplo.

8. IPv4 x IPv6
• No IPv4, cada protocolo é composto por
quatro grupos de dois dígitos hexadecimais,
cada um com 32 bits e variando entre 0 e
255.
• A partir disso são criados números familiares
como 192.168.1.1 e 127.0.0.1 – que são
usados em redes locais – ou 200.147.35.149,
o IP da UOL, por exemplo.

9. IPv4 x IPv6
• O IPv6, por sua vez, possui oito grupos de
números, cada um com quatro dígitos (128
bits) hexadecimais. Isso garante que o
número aproximado de endereços seja de 3,4
x 10^38 (dez elevado à 38ª potência), amplo
o suficiente para evitar uma nova escassez
por muito tempo.

10. Como são utilizados?
• Com o aumento no uso da Internet comercial
e a multiplicação do número de sites, se
tornou impossível decorar tantos números, o
que levou à criação do DNS, sistema que
relaciona palavras aos sites para facilitar seu
uso.

11. Como são utilizados?
• Por exemplo, quando você acessa o endereço
"www.uniftc.edu.br", está requisitando a
entrada a um servidor DNS que possui
arquivado o endereço IP relacionado ao site.
• O mesmo repassa a informação para o
dispositivo do usuário, que pode usá-lo para
acessar o portal.
• Este processo é tão rápido que, na maior
parte das vezes, termina antes que possamos
perceber.

12. Como são utilizados?
• Já os IPs de usuários comuns costumam ser
cedidos por seus provedores.
• Quando seu computador está inativo, ele
devolve o endereço ao provedor. Isto é uma
forma de evitar a falta de IPv4 na internet.

13. Como são utilizados?
• Outra solução encontrada foi a criação do
DHCP, um sistema presente em roteadores
com e sem fio.
• O recurso cria uma espécie de Internet
"interna", com endereços IP que só funcionam
dentro da rede local.
• Assim, todos os dispositivos conectados a ela
– computadores, celulares, aparelhos IoT,
entre outros – compartilham o mesmo IPv4,
mas têm IPs internos diferentes.

14. Como são utilizados?
• Este sistema é desnecessário no IPv6, uma
vez que cada dispositivo pode ter seu próprio
endereço sem perigo de repetição.
• Isso também garante que o novo protocolo
seja, teoricamente, mais rápido que o
antecessor, uma vez que os pacotes de dados
não precisariam ser direcionados pelo servidor
DHCP.

15. Protocolo IP
• O Internet Protocol (IP) é um protocolo da
camada de Internet (ou inter-rede) da
arquitetura TCP/IP
• Responsável pelo encaminhamento dos dados
numa rede
• Presta todos os serviços de rede:
interconexão, roteamento, endereçamento,
fragmentação e encapsulamento
• Utilizado por todos os serviços de aplicação

16. Formato do Datagrama IP
• O datagrama IP é a unidade básica de dados
no nível IP
• Um datagrama IP está dividido em duas
áreas: cabeçalho e dados
• O cabeçalho contém toda a informação
necessária que identifica o conteúdo do
datagrama
• Na área de dados está encapsulado o pacote
do nível superior, ou seja, um pacote TCP ou
UDP

17. Formato do Datagrama IP

18. Endereços IP
• Cada computador conectado a internet possui
um endereço IP único e universal
• O IPv4 consiste de um número de 32 bits (4
bytes) associado a cada interface de rede
• O formato do endereço é determinado pelo
protocolo da camada de internet e visa
facilitar a tarefa de roteamento

19. Endereços IP
• Notação binária do endereço IP:
• 10000010. 10000100. 00010011. 00011111
• Normalmente é usada a notação decimal, divididos
em 4 octetos, exibidos em 4 números decimais
separados por pontos, por exemplo:
130.132.19.31

20. Endereços IP
• O endereço IP é composto por duas partes:
• NetID: identifica a rede a qual o sistema está
conectado
• HostID: identifica o sistema específico na rede

21. Classes de Endereços
• Endereços IP são organizados em classes
• As classes determinam quantos bits são usados
para identificar a rede e quantos são usados para
codificar a máquina
• Classe A: NetID = 8 bits, HostID = 24 bits
• Classe B: NetID = 16 bits, HostID = 16 bits
• Classe C: NetID = 24 bits, HostID = 8 bits
• Esse esquema de endereçamento é chamado de
classful

22. Classes de Endereços Primárias
• Endereços de Classe A são atribuídos a redes de
grande porte
• Endereços de Classe B são usados para redes de
médio porte
• Endereços de Classe C são usados para redes
pequenas

23. Classes de Endereços (Especiais)
• Endereços de Classe D ou endereço de multicast, é
um endereço de rede exclusivo que direciona os
pacotes de destino para grupos predefinidos de
endereços IP
• Endereços de Classe E são reservados pela ITF
(Internet Engineering Task Force) para suas
próprias pesquisas

24. Classes de Endereços (Especiais)

25. Endereço “this network”
• Assim como as interfaces, as redes também têm
seu próprio endereço IP
• Por convenção, o endereço IP reservado que tem
HostID com todos os bits iguais a zero é, na
realidade, o endereço da rede
• Exemplos:
• 200.241.16.0 (classe C)
• 164.41.0.0 (classe B)
• 15.0.0.0 (classe A)

26. Endereço de “loopback”
• A maioria das implementações possui uma
“interface de loopback”
• A interface loopback não se conecta a rede alguma
• O endereço classe A “127.0.0.0” é um endereço de
rede para funções de loopback
• Qualquer endereço de host nessa rede pode ser
usado como endereço de loopback
• Na prática é usado apenas o endereço
127.0.0.1, conhecido como “localhost”

27. Endereço de “Broadcast”
• Endereço reservado para referenciar todas as
máquinas de uma rede
• Um pacote IP com endereço de broadcast é
sempre entregue a todas as máquinas da rede
• Qualquer endereço cujo campo HostID possua
todos os bits iguais a 1 é um endereço de
broadcast
• 200.241.16.255 (classe C)
• 164.41.255.255 (classe B)

28. Endereço de “Multicast”
• Um endereço multicast referência um grupo seleto
de máquinas de uma rede
• Um grupo multicast é sempre identificado por um
endereço classe D
• Membros de um grupo ainda retém os seus
próprios endereços IP, mas também têm a
habilidade de absorver dados que são enviados
para endereços multicast

29. Endereço de “Multicast”

30. Endereços Privados
• Assim como a classe de endereços 127.0.0.0,
existem outros endereços que não podem ser
utilizados em nenhuma máquina conectada à
Internet
• As faixas de endereços que começam com “10”,
“192.168” ou de “172.16” até “172.31” são
reservadas para uso em redes locais/intranets e
por isso não são usadas na Internet
• Redes que usam endereços dessa faixa constituem
redes privadas e a numeração é denominada
numeração privada

31. Obtenção de Endereços IP
• Faixa de endereços IP válidos devem ser
solicitados a uma instituição central responsável
pelo registro de endereços
• IANA – entidade global
• ARIN – entidade nos EUA
• LACNIC – América Latina e Caribe, incluindo o
Brasil

32. Máscara de sub-rede
• Vimos que todos os hosts de uma rede devem ter
o mesmo número de rede. Porém, essa
propriedade do endereçamento IP poderá causar
problemas à medida que as redes crescem
• Solução: permitir que uma rede pudesse ser
dividida em diversas partes para uso interno,
mas que externamente continue a funcionar
como uma única rede

33. Máscara de sub-rede
• Assim surge a sub-rede que divide uma rede
grande em menores
• Tráfego reduzido
• Administração simplificada
• Melhor performance de rede
• Uma máscara de sub-rede é um número de 32
bits, divido em 4 octetos
• Usada para dividir um endereço IP em sub-redes

34. Máscara de sub-rede
• A máscara de sub-rede é usada para determinar
que parte do IP é o endereço da rede e qual parte
é o endereço de host.
Como isso é feito?
• Os 32 bits das máscaras de rede são divididos em
duas partes:
• um bloco de 1s que indica a parte da rede
• 11111111 (binário) = 255 (decimal)
• um outro bloco de 0s que indica a parte dos
hosts
• 00000000 (binário) = 0 (decimal)

35. Máscara de sub-rede
• Todo endereço IP precisa ser acompanhado por
uma máscara de sub-rede
• Os computadores e roteadores fazem um AND
entre o endereço IP e a máscara de sub-rede para
determinar a porção de rede ou sub-rede de um
endereço IP

36. Máscara de sub-rede

37. Máscara de sub-rede

38. CIDR – Classless InterDomain
Routing
• A divisão tradicional, com as classes A, B e C de
endereços fazia com que um grande número de
endereços fossem desperdiçados
• Além do problema com as faixas de endereços
classe A, que geravam um brutal desperdício de
endereços
• Solução: implantação do sistema CIDR a partir de
1993

39. CIDR – Classless InterDomain
Routing
• No CIDR são utilizadas máscaras de tamanho
variável que permitem uma flexibilidade muito
maior da criação das faixas de endereços
• Faixas de endereços não precisam iniciar com
determinados números
• O CIDR permite que várias faixas de endereços
contínuas sejam agrupadas em faixas maiores
• Simplifica a configuração

40. CIDR – Classless InterDomain
Routing
• Notação CIDR
• Endereço IP: 10.0.0.1/24
• /24 significa na notação CIDR a quantidade de
bits ligados na máscara de sub-rede
• O computador não entende “/”, como fazê-lo
entender o que é host e o que é rede
• Como é que ele sabe o que fazer ao receber o
endereço 188.72.202.158/18?

41. CIDR – Classless InterDomain
Routing

42. CIDR – Classless InterDomain
Routing
• Tabelas com os possíveis endereçamentos CIDR

43. Cálculo de sub-rede

44. CIDR
• Os endereços IP identificam cada host (ou seja, cada
estação) na rede. A regra básica é que cada host deve
ter um endereço IP diferente e devem ser utilizados
endereços dentro da mesma faixa.
• Um endereço IP é composto de uma sequência de 32
bits, divididos em 4 grupos de 8 bits cada, chamados
de octetos e cada octeto permite o uso de 256
combinações diferentes (dois elevado à oitava
potência).
Classe A: 255.0.0.0
Classe B: 255.255.0.0
Classe C: 255.255.255.0

45. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.0

46. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.0
254 Host ́s
192.168.10.1 até 192.168.10.254 .RANGE
192.168.10.0 - REDE
192.168.10.255 - BroadCast(Todos)

47. Desperdício de IP
São Paulo 60 hosts - 192.168.10.X -194 IP ́s
Rio de Janeiro 55 hosts - 192.168.11.X -199 IP ́s
Minas Gerais 59 hosts - 192.168.12.X -195 IP ́s
Espirito Santo 45 hosts - 192.168.13.X -209 IP ́s

48. Utilizando Sub-redes
São Paulo -> 60 hosts -> 1ª Sub-rede
Rio de Janeiro -> 55 hosts -> 2ª Sub-rede
Minas Gerais -> 59 hosts -> 3ª Sub-rede
Espirito Santo -> 45 hosts -> 4ª Sub-rede

49. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.0
11111111.1111111.1111111.00000000
Mascara em Binário
Bit 1 representa REDE (Network)
Bit 0 representa HOST (Computador, Impressora,
Catracas, etc..)

50. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.0
11111111.1111111.1111111.00000000
Mascara em Binário
Bit 1 representa REDE (Network)
Bit 0 representa HOST (Computador, Impressora,
Catracas, etc..)
11111111.1111111.1111111.00000000
RRRRRRRR.RRRRRRRR.RRRRRRRR.HHHHHHHH

51. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.0
11111111.1111111.1111111.00000000
Emprestar bits da parte de Host para criar
subredes.
2 elevado ao numero de bits “1” (Subrede)

52. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.???
11111111.1111111.1111111. 10000000
Emprestar bits da parte de Host para criar
subredes.
2 elevado ao numero de bits “1” (Subrede)
2¹ = 2 Subredes (0 e 1)

53. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.???
11111111.1111111.1111111. 11000000
Emprestar bits da parte de Host para criar
subredes.
2 elevado ao numero de bits “1” (Subrede)
2² = 4 Subredes (00, 01, 10 e 11)

54. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.???
11111111.1111111.1111111. 111000000
Emprestar bits da parte de Host para criar
subredes.
2 elevado ao numero de bits “1” (Subrede)
2³ = 8 Subredes (000, 001, 010, 011,
100, 101, 110 e 111)

55. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.???
11111111.1111111.1111111. 11111110
Não Funciona, pois não sobra nenhum
Host válido somente 0 e 1 que é REDE e
BROADCAST

56. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.???
11111111.1111111.1111111. 11111100
Emprestar bits da parte de Host para criar subredes.
2 elevado ao numero de bits “1” (Subrede)
26 = 64 Subredes
Máximo de Subredes em um IP CLASSE C

57. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.???
11111111.1111111.1111111. 11000000
Emprestar bits da parte de Host para criar subredes.
2 elevado ao numero de bits “1” (Subrede)
2² = 4 Sub-redes (00, 01, 10 e 11)
Máscara
192.168.10.X
255.255.255.192

58. Tabela Conversão
192.168.10.X
255.255.255.192
128 + 64 = 192

59. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.???
11111111.1111111.1111111. 11100000
Emprestar bits da parte de Host para criar subredes.
2 elevado ao numero de bits “1” (Subrede)
2³ = 8 Sub-redes
Máscara
192.168.10.X
255.255.255.224

60. Tabela Conversão
192.168.10.X
255.255.255.224
128 + 64 + 32 = 224

61. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.192
11111111.1111111.1111111. 11000000
Quantidade de hosts por sub-redes.
2 elevado ao numero de bits “0” (Host)
26 = 64 - 2 (Rede e Broadcast)
62 Hosts em cada sub-rede
000000 -> Endereço de Rede
111111 -> Endereço de Broadcast (Todos)

62. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.224
11111111.1111111.1111111. 111000000
Quantidade de hosts por sub-redes.
2 elevado ao numero de bits “0” (Host)
25 = 32 - 2 (Rede e Broadcast)
30 Hosts em cada sub-rede
00000 -> Endereço de Rede
11111 -> Endereço de Broadcast (Todos)

63. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.252
11111111.1111111.1111111. 11111100
Quantidade de hosts por sub-redes.
2 elevado ao numero de bits “0” (Host)
22 = 4 - 2 (Rede e Broadcast)
2 Hosts em cada sub-rede
00 -> Endereço de Rede
01 -> Host 1
10 -> Host 2
11 -> Endereço de Broadcast (Todos)

64. IP Classe C
192.168.10.X
255.255.255.192
11111111.1111111.1111111. 11000000
Quantidade de hosts por sub-redes.
2 elevado ao numero de bits “0” (Host)
26 = 64 - 2 (Rede e Broadcast)
62 Hosts em cada sub-rede
000000 -> Endereço de Rede
000001 -> 1º Host válido
111110 -> Último Host
111111 -> Endereço de Broadcast (Todos)

65. Tabela Conversão
192.168.10.0 - 255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.11000000
000000 -> Endereço de Rede -> 0
000001 -> 1º Host válido Rede da 1ª Sub-rede
111110 -> Último Host
111111 -> Endereço de Broadcast (Todos)

66. Tabela Conversão
192.168.10.1 - 255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.11000000
000000 -> Endereço de Rede -> 0
000001 -> 1º Host válido -> 1 1º Host da 1ª Sub-rede
111110 -> Último Host
111111 -> Endereço de Broadcast (Todos)

67. Tabela Conversão
192.168.10.62 - 255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.11000000
000000 -> Endereço de Rede -> 0
000001 -> 1º Host válido -> 1 Último host da 1ª Sub-rede
111110 -> Último Host -> 62
111111 -> Endereço de Broadcast (Todos)

68. Tabela Conversão
192.168.10.62 - 255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.11000000
000000 -> Endereço de Rede -> 0
000001 -> 1º Host válido -> 1 Broadcast da 1ª Sub-rede
111110 -> Último Host -> 62
111111 -> Endereço de Broadcast (Todos) -> 63

69. Material Complementar
• https://www.alura.com.br/artigos/como-calcular-mascaras-de-
sub-rede
• https://www.todoespacoonline.com/w/2015/06/calculo-de-sub-
redes-ipv4/
• https://pplware.sapo.pt/tutoriais/networking/redes-como-
calcular-sub-redes-para-um-determinado-cenario/
• https://www.site24x7.com/pt/tools/ipv4-sub-rede-
calculadora.html

70. Vídeos
• https://www.youtube.com/watch?v=I8srQHKA3ig&t=840s
• https://www.youtube.com/watch?v=X9desSE4lnk&t=644s
• https://www.youtube.com/watch?v=fUuzEXHPLBo&t=542s

71. Vídeos
• https://www.youtube.com/watch?v=7tUEHsQR9ak

72. Obrigado!
dely.neto@ftc.edu.b
r