O documento discute conceitos fundamentais sobre endereços IP, incluindo: 1) IP é um protocolo da camada de rede que atribui um endereço lógico único a cada dispositivo em uma rede, permitindo a comunicação entre eles; 2) Existem diferentes tipos de endereços (lógicos, físicos e de serviço) atribuídos em diferentes camadas da pilha TCP/IP; 3) O endereço IPv4 consiste em 32 bits divididos em 4 octetos, cada um variando de 0-255, e a classe de

1. Endereçamento IP
 O IP é um protocolo da Camada de rede
 É um endereço lógico único em toda a
rede, portanto, quando estamos navegando na Internet
estamos utilizando um endereço IP único
mundialmente, pois a Internet é uma rede mundial
 Em redes locais podemos utilizar alguns endereços que
não são válidos na Internet. Estes são reservados para
redes locais, mas cada máquina da rede local utilizará um
único IP nesta rede local.

2. Endereços Lógicos, Físicos e de Serviço
 Serviço: Atribuído na camada de Transporte (TCP) e
refere-se a uma aplicação que está sendo transportada
(porta);
 Lógico: Atribuído na camada de rede (IP) e indica a origem
e destino do serviço, independente do serviço que está
sendo transportado;
 Físico: Atribuído na camada enlace (MAC), e indica o
próximo host da rede onde o pacote será entregue.

3. Endereço IPv4
 Um endereço IP consiste em 4 bytes ou 32 bits. Ao invés de trabalhar
com 32 bits por vez, é comum a prática de segmentação dos 32 bits de
um endereço IP em quatro campos de 8 bits chamados de octetos;
 Cada octeto é convertido em um número de base decimal na escala de
0-255. Estes são separados por um ponto. Este formato é chamado de
notação decimal pontuada. Em uma rede, estes números devem ser
únicos e seguem a algumas regras que veremos a seguir;
 Exemplo.: 74.125.91.104

4. Host x Rede
 Cada endereço IP inclui uma identificação de rede e uma de host
(máquina):
 A identificação de rede (também conhecida como endereço de rede)
identifica os sistemas que estão localizados no mesmo segmento físico
de rede na abrangência de roteadores IPs. Todos os sistemas na mesma
rede física devem ter a mesma identificação de rede. A identificação de
rede deve ser única na rede;
 A identificação de host (também conhecido como endereço de host)
identifica uma estação de trabalho, servidor, roteador, ou outro host
TCP/IP (nó da rede) dentro de uma rede. O endereço para cada host
deve ser único para a identificação de rede.

5. Host x Rede

6. Classes IP
 Existem 5 classes (A,B,C,D,E) de endereços
IP, que irão variar conforme a quantidade de
endereços de rede existente em cada classe;
 O objetivo das classes é determinar qual parte do
endereço IP pertence a rede e qual parte do
endereço IP pertence ao host, além de permitir
uma melhor distribuição dos endereços IP’s.

7. Classe A
 O primeiro byte do endereço está entre 1 e 127.
 Exemplo: 13.0.0.1 / 80.10.69.12 / 37.25.10.99
 Nos endereços de Classe A, o primeiro número identifica a rede e os
outros três números identificam o próprio host.

8. Classe B
 O primeiro byte do endereço está entre 128 e 191.
 Exemplo: 133.0.0.1 / 140.10.69.12 / 190.25.10.99.
 Nos endereços de Classe B, os dois primeiros números identificam a
rede e os outros dois números identificam o host.

9. Classe C
 O primeiro byte do endereço está entre 192 e 223.
 Exemplo: 200.0.0.1 / 220.10.69.12 / 195.25.10.99
 Nos endereços de Classe C, o três primeiros números identificam a
rede e os últimos números identificam o próprio host.

10. Classe D
 O primeiro byte do endereço está entre 224 e 239;
 Exemplo: 225.0.0.1 / 239.10.69.12 / 226.25.10.99;
 Esta classe está reservada para criar agrupamentos de computadores para o
uso de Multicast (é a entrega de informação para múltiplos destinatários
simultaneamente usando a estratégia mais eficiente onde as mensagens só
passam por um link uma única vez e somente são duplicadas quando o link
para os destinatários se divide em duas direções. Em comparação com o
Multicast, a entrega simples ponto-a-ponto é chamada de Unicast, e a entrega
para todos os pontos de uma rede chama-se Broadcast). Não podemos utilizar
esta faixa de endereços para endereçar os computadores de usuários na rede
TCP/IP.

11. Classe E
 O primeiro byte do endereço está entre 240 e 247.
 A Classe E é um endereço reservado e utilizado para testes e novas
implementações (IETF – Internet Engeneering Task Force) e controles
do TCP/IP.
 Não podemos utilizar esta faixa de endereços para endereçar os
computadores na rede TCP/IP.

12. Números Máximos de Hosts em cada
Classe
1. Octeto Max. Redes Formato Exemplo Max. Host
1-126 126 R.H.H.H 100.1.240.28 16.777.214
128-191 16.384 R.R.H.H 157.100.5.195 65.534
192-223 2.097.152 R.R.R.H 205.35.4.120 254
224-239 Multicast
240-247 Resevado

13. O endereço 127.0.0.1 é reservado para teste (loopback) e
comunicação entre processos da mesma máquina.
A faixa de IP 127.0.0.0 – 127.255.255.255 (ou 127.0.0.0/8 na
notação CIDR) é reservada para a comunicação com o
computador local (localhost). Qualquer pacote enviado para estes
endereços ficarão no computador que os gerou e serão tratados
como se fossem pacotes recebidos pela rede

14. Endereços não válidos na Internet
 Quando quiser configurar uma rede local, você deve usar
um dos endereços reservados; endereços que não existem
na Internet e que por isso podemos utilizar à vontade em
nossas redes particulares;
 As faixas abaixo são reservadas para uso em redes locais:
Faixa Máscara
10.X.X.X 255.0.0.0
172.16.X.X até 172.31.X.X 255.255.0.0
192.168.X.X 255.255.255.0

15. Questões para Discussão
1 - Por que endereçar as máquinas de uma rede?
2 - Em uma mesma rede podemos ter máquinas com
o mesmo número IP?
3 - Em redes diferentes podemos ter máquinas com o
mesmo número IP?
4 - Para que usar a máscara de sub-rede?

16. 192.168.0.30
Sabemos que 192.168.0 é a parte da rede, e as máquina usam o
último octeto para se identificarem.
No caso, o número da máquina é 30. Poderíamos ter outras
máquinas nesta mesma rede:
basta manter idêntica a parte da rede, e mudar a parte da máquina
(pois, como você sabe,as máquinas devem ter endereços
exclusivos, que não se repitam):
192.168.0.50
192.168.0.240
192.168.0.1

17. Agora, o seguinte endereço IP: 192.168.0.277
Não é válido, pois extrapola a capacidade de um octeto, que vai de
0 a 255.
E o endereço abaixo:
192.168.1.55
Embora seja um endereço IP válido, a máquina não está na
mesma rede, pois a parte da rede não é 192.168.0.

18. Conflitos IP
 Para definirmos os IP’s de uma rede, precisamos seguir
estas duas regras:
 Na mesma rede, os IP’s de todas as máquinas devem estar na mesma
rede.
Por exemplo: Endereços Classe A. (13.0.0.1, onde o 13 é rede e 0.0.1 é
host);
Todos os hosts desta rede devem estar na mesma rede, ou seja, com
IP’s começados por 13;
 Numa mesma rede não poderá haver endereços IP’s iguais.

19. Máscara de Sub-Rede
 Existem casos onde faz-se necessário subdividir uma rede em redes
menores. Imagine o administrador de uma rede que contém 16 milhões
de hosts. Ele deverá utilizar uma rede Classe A;
 A máscara de rede foi criada para formar sub-redes menores, e também
possibilitar uma melhor utilização dos endereços IP disponíveis;
 Em resumo, o parâmetro Máscara de Sub-rede serve para confirmar ou
alterar o funcionamento das Classes de endereços padrões do TCP/IP;
 Sempre deverá ser configurado o IP e a máscara em uma rede.

20. Máscara de Sub-rede
 Em uma rede, o primeiro endereço da
rede identifica o endereço de rede em
si, e não poderá ser utilizado em
nenhum equipamento;
 O último endereço também não
poderá ser utilizado, pois é reservado
para broadcast dentro daquela rede;
 Exemplo:
 IP: 200.220.171.4
 Máscara: 255.255.255.0
 Rede: 200.220.171.0
 Broadcast: 200.220.171.255

21. A máscara de rede possui o mesmo formato do endereço IP:
quatro octetos de 8 bits cada.
Quando o octeto é 255, significa que a parte do endereço IP
correspondente é rede. Se o octeto da máscara for um 0, significa
que o octeto do IP correspondente é máquina.
Dividimos o endereço em parte de rede, e em parte de máquina. A
parte de rede vem primeiro, e a parte de máquina vem depois.
Endereço IP: 192.168.0.30
Máscara: 255.255.255.0
Parte da rede: 192.168.0 (pois a máscara é 255 nestes octetos)
Parte da máquina: 30 (pois a máscara é 0 neste octeto)

22. Neste exemplo, a máscara é 255.0.0.0.
Somente um octeto é reservado para a rede; três são reservados para
máquinas.
Endereço IP: 10.90.135.8
Máscara: 255.0.0.0
Parte da rede: 10 (pois a máscara é 255 neste octeto)
Parte da máquina: 90.135.8 (pois a máscara é 0 nestes octetos)

23. Endereço de Rede e de Broadcast
Endereço de rede: É o endereço que representa a rede, o primeiro
endereço desta; não pode ser aplicado em máquinas.
Endereço de broadcast: É o endereço que representa todas as
máquinas da rede. É usado quando se quer enviar um pacote para todas
as máquinas, sem ter de digitar endereço por endereço.
É o último endereço da rede.

24. GATEWAY
O default gateway, ou gateway padrão é a porta de entrada e de saída da rede. Ele é
o roteador que possui o link de Internet e é o responsável por rotear o tráfego dos
demais hosts da rede para a Internet e vice-versa. A menos que exista outra rota
definida manualmente, todo o tráfego destinado a endereços fora da rede serão
encaminhados ao default gateway.
Quando você compartilha a conexão entre vários micros, apenas o servidor que
está compartilhando a conexão possui um endereço IP válido, só ele "existe" na
Internet. Todos os demais acessam através dele, encaminhando para ele os pacotes
destinados à Internet.
Se o endereço de rede local do servidor que está compartilhando a conexão é
"192.168.1.1", então este é o endereço que todos os demais usarão como gateway
padrão.

25. DNS
O DNS (domain name system) permite usar nomes amigáveis em vez de
endereços IP para acessar servidores. Quando você se conecta à Internet
e acessa o endereço http, é um servidor DNS que converte o "nome
fantasia" no endereço IP real do servidor, permitindo que seu micro
possa acessá-lo.
Para tanto, o servidor DNS mantém uma tabela com todos os nomes
fantasia, http://www.google.com relacionados com os respectivos
endereços IP.

27. Como não podemos aplicar o endereço de rede, nem o endereço de
broadcast em uma máquina da rede, você sempre deve diminuir 2
endereços quando contar quantas máquinas podem existir na rede.
Por exemplo, embora a rede 192.168.0.0 máscara 255.255.255.0
possa teoricamente conter 256 endereços (pois esta é a capacidade
de um octeto, de 0 até 255), a verdade é que na vida real só poderão
existir 254 máquinas nesta rede: de 1 até 254.

31.  Classless InterDomain Routing – CIDR
 Padronizado em 1993 pelo IETF (Internet Engineering
Task Force)
 A parte do endereço que representa a sub-rede possui
tamanho arbitrário
 Formato do endereço: a.b.c.d/x, em que x é o número
de bits na porção do endereço que representa a sub-
rede
 Problemas
 Eliminação das classes para endereçamento
 Encaminhamento mais complicado

32. Roteamento Livre de Classe

33. Considerem que em cada octeto existe uma escala igual à que se encontra na elipse
amarela.
Vamos considerar para exemplo a máscara 255.255.255.0. Vamos começar por
calcular o primeiro 255. Para tal, olhamos para a elipse amarela e vamos verificar a
que valores vamos ter de atribuir 0 ou 1 para obter o valor 255, ou
seja, basicamente vamos passar 255 para o valor binário correspondente.
Para 255 é fácil pois teríamos de colocar tudo a 1.
Somando 128+64+32+16+8+4+2+1 termos então o 255.

34. Podemos considerar que o 255.255.255.0, é igual a:
Considerem agora que a máscara é - 255.255.240.0

35. Exercício: Encontre a notação ou a máscara.
/ Máscara
===
===============
/24 255.255.255.0
/12 255.240.0.0
/32 255.255.255.255
/19 255.255.224.0
/9 255.128.0.0
/30 255.255.255.252
/21 255.255.248.0
/15 255.254.0.0

36. Rede - Subrede
A máscara de sub-rede pode ser usada para dividir uma rede existente em
"sub-redes". Isso pode ser feito para:
• Reduzir o tamanho dos domínios de broadcast (criar redes menores com menos
tráfego);
• Para permitir que LANs em lugares geográficos diferentes se comuniquem ;
• Para separar uma LAN de outra por razões de segurança. Os roteadores separam
as sub-redes e um roteador determina quando um pacote pode ir de uma sub-rede
a outra.
Cada roteador por onde um pacote passa é considerado um "salto". As
máscaras de sub-rede ajudam as estações de trabalho, os servidores e os roteadores
em uma rede IP a determinar se o host de destino do pacote que eles desejam
enviar está na sua própria rede ou em outra.

37. Duas redes de classe C usando a máscara de sub-rede Padrão.
Este exemplo mostrará como uma máscara de sub-rede padrão de classe C
pode ser usada para determinar em que rede o host está.
Uma máscara de sub-rede padrão não divide um endereço em sub-redes. Se a
máscara de sub-rede padrão for usada, a rede não será dividida em sub-redes.
O Host X (origem) na Rede 200.1.1.0 tem um endereço IP 200.1.1.5
e quer enviar um pacote ao
Host Z (destino) na Rede 200.1.2.0 e tem um endereço IP 200.1.2.8.
Todos os hosts em todas as redes estão conectados a hubs ou switches e depois a
um roteador. Lembre-se de que em um endereço de rede de classe C, é
determinado os três primeiros octetos (24 bits) como endereço de rede,
portanto essas são duas redes de classe C diferentes.
Resta um octeto (8 bits) para os hosts, de forma que cada rede de classe C pode ter
até 254 hosts (2^8 = 256 - 2 = 254).

38. Analise o cenário abaixo e identifique quem é cada item:

39. Subrede – Máscara em Binário
Apresentado o endereço e sua máscara abaixo:
200.192.100.X
255.255.255.0
Bit 1 representa a Rede
Bit 0 representa o Host
11111111.11111111.11111111.00000000
RRRRRRRR RRRRRRRR RRRRRRRR HHHHHHHH

40. Subrede – Classe C – Personalizada
Para criar esse tipo de máscara de sub-rede se faz necessário “tomar” emprestado
Bits da parte de Host do endereço.
O número de sub-rede será: 2 elevado ao número desses bits.
11111111.11111111.11111111.10000000
21 = 2 subredes
11111111.11111111.11111111.11000000
22 = 4 subredes (00, 01, 10, 11)

41. 11111111.11111111.11111111.1110000
23 = 8 subredes
000
001
010
011
100
101
110
111
11111111.11111111.11111111.11111110
Não funciona pois não sobra nenhum Host válido, somente 0 e 1.
Sendo assim o número máximo de subrede em uma classe C é de 64 subredes.

43. Quantidade de Hosts por Subrede: