Endereçamento IP
Apresentação Binária de Dados
• Os computadores são sistemas que trabalham com
chaves eletrônicas, que podem estar ligadas (1) ou
desligadas (0), esses 02 estados são denominados
dígitos binários, podendo ser representados pelo
código ASCII.
Bits e Bytes
• Um “0” binário é representado por 0 Volts e “1”
binário é representado por 5 Volts.
• O grupo de 8 dígitos binários, denominado byte,
representa um endereço de memória ou um caractere.
Representação Decimal
• Os dispositivos em uma rede possuem um
endereçamento lógico composto de 32 bits,
divididos em 4 dígitos de 8 bits, conhecidos como
octetos e representados de forma decimal.
Sistema Numérico Base 10
• O Sistema Numérico de Base 10 é
representado pelos símbolos 0, 1, 2, 3, 4, 5,
6, 7, 8, 9, os quais podem ser combinados
para formar todos os valores numéricos.
Sistema Numérico Base 2
• O Sistema Numérico de Base 2 é representado
pelos símbolos 0 e 1.
• Exemplo:
• 10110 = (1 x 24 = 16) + (0 x 23 = 0) + (1 x 22 = 4) +
(1 x 21 = 2) + (0 x 20 = 0) = 22 (16 + 0 + 4 + 2 + 0)
Conversão Decimal/Binário
• Dois Bytes (Número de Dezesseis Bits):
• Conversão de 104 decimal para 01101000 binário:
Hexadecimal
• O Sistema Numérico Hexadecimal é muito
utilizado na exibição das informações, porque
representa eficientemente através de 02 dígitos, 08
dígitos binários.
• Símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E e F.
Endereçamento IP
• O IP é o endereço da
Camada 03, que tem a
função de identificar a
localização da rede e do
host.
• O endereçamento IP
é composto de 32 bits
divididos em 04 octetos,
exibidos em 04 números
decimais separados por
pontos.
Endereçamento IP
• Um computador conectado a duas redes diferentes,
precisa de duas interfaces de rede, cada uma com um
endereço de rede e um endereço de host exclusivo
nessa rede.
Endereçamento IPv4
• Caminho de Comunicação da Camada de Rede:
• Usando o endereço
IP da rede de destino,
um
roteador
pode
entregar um pacote
para a rede correta.
• Quando o pacote
chega a um roteador
conectado à rede de
destino, esse roteador
usa o endereço IP para
localizar o computador
específico conectado a
essa rede.
Endereçamento IPv4
• O endereço IP tem duas partes:
• rede: identifica a rede a qual o sistema está
conectado;
• host: identifica o sistema específico na rede.
• O limite entre a parte de host e de rede, é definido pela
máscara coringa.
Classes de Endereços IP de Rede
• As classes de endereços IP oferecem uma faixa de
256 a 16,8 milhões de hosts, que podem ser
subdivididas em sub-redes menores.
Endereços IP Classes A, B, C, D e E
• Os endereços IP são divididos em grupos chamados
classes, com o intuito de acomodar redes de diversos
tamanhos (endereçamento classful).
• Classe A: é uma classe para redes de grande porte, com
apenas o primeiro octeto representando a parte da rede e
os demais octetos representando a parte do host. O
primeiro bit de um endereço classe A deve ser 0.
Endereços IP Classes A, B, C, D e E
• Classe B: é uma classe
para redes de médio porte,
com apenas os dois primeiros
octetos representando a parte
da rede e os demais octetos
representando a parte do
host. Os primeiros dois bits
de um endereço classe B
devem ser 10.
Classe D
Classe E
• Classe C: é uma classe
para redes de pequeno porte,
com apenas os três primeiros
octetos representando a parte
da rede e os demais octetos
representando a parte do
host. Os primeiros três bits de
um endereço classe C devem
ser 110.
Endereços IP Classes A, B, C, D e E
• Classe D: multicast, é um endereço de rede exclusivo
que direciona os pacotes de destino para grupos
predefinidos de endereços IP.
• Classe E: IETF reserva esses endereços para suas
próprias pesquisas.
Endereços IP Reservados
• Existem
endereços
reservados
que
não
podem ser atribuídos a
nenhum dispositivo na
rede, tais como:
• Endereço de rede:
endereço
utilizado
para identificar a rede;
• Endereço
de
broadcast: endereço
utilizado para uma
origem enviar dados
para todos os hosts
em uma rede.
Endereços IP Públicos e Privados
• Os hosts que estiverem conectados a rede pública
(Internet) precisam de um endereço IP exclusivo que é
gerenciado pela IANA, porém o rápido crescimento da
Internet, originou a escassez de IPs.
Endereços IP Públicos e Privados
• O CIDR e o IPV6 são esquemas de endereçamento
que foram criados para solucionar esse problema.
• Os Endereços IP Privados são uma outra solução
para a escassez de IPs, pois as redes privadas não
conectadas diretamente à Internet podem usar qualquer
endereço e usar a técnica NAT para converter um
endereço privado em público, a fim de navegar na
Internet.
Obtendo um Endereço da Internet
• Os roteadores utilizam o endereçamento da camada 03
para encaminhar os dados através da Internet.
• Os dois métodos para atribuição de endereços IP são:
estático e dinâmico.
Atribuição Estática do Endereço IP
• Servidores, impressoras
de rede, servidores de
aplicativos e os roteadores
devem
receber
um
endereço IP estático, para
que as estações de
trabalho e os outros
dispositivos
sempre
saibam como acessar os
serviços necessários.
• Imagine a dificuldade
que seria telefonar para
uma
empresa
que
mudasse de número de
telefone todos os dias.
Gerenciamento de IP com DHCP
• Estrutura de Mensagens DHCP:
• O DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) é o
sucessor do BOOTP.
• Diferentemente do BOOTP, o DHCP permite que um
host obtenha um endereço IP dinamicamente sem que o
administrador da rede tenha que configurar um perfil
individual para cada dispositivo.
Protocolo de Resolução de Endereços
• O Processo ARP:
Problemas de Resolução de Endereços
• Questões de Resolução de Endereços
de Transmissão de Redes Locais:
• ARP (Address Resolution Protocol – Protocolo de
Resolução de Endereços) mapeia automaticamente os
endereços IP para endereços MAC.
Problemas de Resolução de Endereços
• Questões de Resolução de Endereços Não- Locais:
• Proxy ARP: fornece o endereço MAC de um
dispositivo intermediário, para transmissão fora da LAN
para outro segmento da rede.
Protocolo de Resolução de Endereços
• Gateway Padrão:
• Gateway Padrão:
outro método para
enviar
dados
ao
endereço de um
dispositivo que está
em outro segmento
da rede.
Introdução às Sub-redes
• As sub-redes permitem ao
administrador,
dividir
e
identificar
redes
independentes,
além
de
serem
necessárias
para
redes de grande porte e
opcionais
para
redes
pequenas.
• Para serem criadas subredes, o administrador deverá
manipular a máscara de
sub-rede,
pegando
bits
emprestados do campo de
host.
• A quantidade mínima de
bits emprestados é 2 e devese deixar sobrando pelo
menos 2 bits para hosts.
Introdução às Sub-redes
• Para se criar sub-redes,
bits da parte de host são
emprestados.
• Vantagem:
gerenciabilidade,
contenção de broadcast e
segurança
para
as
camadas inferiores.
• A segurança de acesso
pode ser proporcionada
com o uso de listas de
acesso.
Endereço da Máscara de Sub-rede
• É necessário compreender números binários e
posições de bits para se criar sub-redes.
• Ao pegar emprestado bits da parte do host, é
necessário reservar pelo menos 02 bits no último octeto
para permitir 02 endereços utilizáveis por sub-rede.
Endereço da Máscara de Sub-rede
• A máscara de sub-rede indica o limite entre a parte do
host e da rede em um endereço IP, sendo que é criada
com o uso de 1s binários nas posições dos bits relativos à
rede e sub-redes.
• O número de bits que se
deve pegar emprestado,
depende do número de subredes e número de hosts em
cada sub-rede desejada.
• Calcula-se
maneira:
da
seguinte
• (2 elevado ao núm. de bits
emprestados) – 2 = subredes utilizáveis.
• (2 elevado ao núm. de bits
restantes) – 2 = hosts
utilizáveis.
Aplicação da Máscara de Sub-rede
• A tabela é um exemplo das sub-redes e endereços
criados pela atribuição de três bits ao campo de sub-rede.
Isso criará oito sub-redes com 32 hosts por sub-rede.
Classes A e B em Sub-Redes
• A divisão em sub-redes das classes A e B é idêntica a
da classe C, exceto pelo número de bits disponíveis para
atribuição ao campo de sub-rede.
• Para saber quantos bits foram atribuídos à parte de
rede é necessário ter a máscara de sub-rede e o
endereço de rede.
Cálculo da Sub-Rede (AND)
• O ANDing é um processo binário pelo qual o roteador
calcula o endereço de sub-rede para um pacote enviado.
• É semelhante à multiplicação.
• O AND entre os endereços IP e a máscara de subrede, resulta no ID de sub-rede. O roteador usa essas
informações para encaminhar o pacote pela interface
correta.
• Calculadoras para sub-redes estão disponíveis na
Web, mas um administrador de redes deve saber calcular
sub-redes manualmente, para que possa projetar o
esquema da rede com eficiência.