REDES DE COMPUTADORES II
Endereçamento IP
O protocolo TCP/IP é roteável, isto é, ele foi criado pensando-se
na interligação de diversas redes, culminando na rede mundial
que hoje conhecemos por internet. Por isso, ele utiliza um
esquema de endereçamento lógico chamado de
endereçamento IP. Esse endereço permite identificar o
dispositivo e a rede na qual ele pertence.
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Endereçamento IP
No exemplo, quando um computador da rede 1 quer enviar um
dado para um computador da rede 2, ele envia o pacote de
dados ao roteador 1, que fica responsável por encaminhar esse
pacote ao computador de destino.
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Endereçamento IP
No caso de um computador da rede 1 querer enviar um pacote
de dados para um computador da rede 3, ele envia o pacote ao
roteador 1, que então repassará esse pacote diretamente ao
roteador 2, que então se encarregará de entregar esse pacote
ao computador de destino na rede 3.
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Endereçamento IP
Esse esquema de pacotes é feito facilmente pelo roteador
porque os pacotes de dados possuem o endereço IP do
computador de destino. Nesse endereço IP há a informação de
qual a rede onde o pacote deve ser entregue. Por esse motivo,
quando o computador da rede 1 quer falar com o computador
da rede 3, o roteador 1 sabe que aquele pacote de dados não é
para a rede 2, pois no endereço IP de destino há a informação
de que o pacote deve ser entregue a rede 3.
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Então o roteador 1 envia o pacote diretamente ao roteador 2,
sem perder tempo tentando entregá-lo a todos os
computadores existentes na rede 2 para então verificar que o
pacote não era para aquela rede. É assim que as redes baseadas
no protocolo TCP/IP funcionam. Elas tem um ponto de saída da
rede, também chamado gateway, que é para onde vão todos os
pacotes de dados recebidos e que não são para aquela rede. As
redes subsequentes vão, por sua vez, enviando o pacote aos
seus gateways até que o pacote atinja a rede de destino.
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Endereçamento IP
Isso é possível porque o endereço IP possui basicamente duas
partes: uma que indica a rede e outra que indica o dispositivo.
O endereço IP é um número de 32 bits, representado em
decimal em forma de quatro números de oito bits separados
por um ponto, no formato a.b.c.d. Assim, o menor endereço
possível é o 0.0.0.0 e o maior é 255.255.255.255.
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Com isso, teoricamente uma rede TCP/IP pode ter até
4.294.967.296 endereços IP (256^4), ou seja, esse número de
dispositivos conectados a ela. É claro que essa quantidade logo
será atingida, até mesmo porque há alguns endereços que não
podem ser usados, diminuindo o número máximo de endereços
IP disponíveis. Para resolver isso já foi criado o chamado IPv6,
que utiliza um endereçamento de 128 bits ao invés de 32.
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Endereçamento IP
Cada dispositivo de uma rede TCP/IP precisa ter um endereço IP
único, para que o pacote de dados consiga ser entregue
corretamente. Por isso, você não pode simplesmente usar em
sua rede qualquer IP que você quiser. Você terá de
obrigatoriamente usar endereços que não estejam sendo
usados por nenhum outro computador da rede. Quanto maior a
rede, maior a probabilidade de ter computadores usando IP que
você pensou em usar. Para facilitar a distribuição dos endereços
IP, foram especificados cinco classes de endereços IP, conforme
a seguir:
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Endereçamento IP
Cada dispositivo de uma rede TCP/IP precisa ter um endereço IP
único, para que o pacote de dados consiga ser entregue
corretamente. Por isso, você não pode simplesmente usar em
sua rede qualquer IP que você quiser. Você terá de
obrigatoriamente usar endereços que não estejam sendo
usados por nenhum outro computador da rede. Quanto maior a
rede, maior a probabilidade de ter computadores usando IP que
você pensou em usar. Para facilitar a distribuição dos endereços
IP, foram especificados cinco classes de endereços IP, conforme
a seguir:
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Endereçamento IP
Cada dispositivo de uma rede TCP/IP precisa ter um endereço IP
único, para que o pacote de dados consiga ser entregue
corretamente. Por isso, você não pode simplesmente usar em
sua rede qualquer IP que você quiser. Você terá de
obrigatoriamente usar endereços que não estejam sendo
usados por nenhum outro computador da rede. Quanto maior a
rede, maior a probabilidade de ter computadores usando IP que
você pensou em usar. Para facilitar a distribuição dos endereços
IP, foram especificados cinco classes de endereços IP, conforme
a seguir:
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Endereçamento IP
Para que você entenda melhor essa classificação, vamos explicar
primeiro os endereços de classe C. Neste tipo de endereço IP, os
três primeiros números indicam a rede e o último número
indica a máquina. Se você for usar um endereço IP classe C em
sua rede, você poderá ter, pelo menos teoricamente, até 256
dispositivos conectados em sua rede. Na verdade, você poderá
ter até 254 dispositivos, já que os endereços 0 e 254 são
reservados. Se você precisar de mais endereços IP, você
precisará ter acesso a mais um endereço classe C, ou mesmo
pleitear um endereço classe B, caso sua rede seja muito grande.
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Endereçamento IP
O sistema de redes que forma a estrutura básica da internet é
chamado backbone. Para que a sua rede esteja conectada a
Internet, ela precisará estar conectada ao backbone de alguma
forma, seja diretamente, seja indiretamente, atrevés de uma
outra rede que esteja conectada ao backbone. Por exemplo, no
Brasil, um dos backbones existentes é o da Embratel, se você
quiser que sua rede esteja conectada a Internet, ela deverá
estar conectada de alguma forma á rede Embratel.
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Em princípio, se a sua rede não estiver conectada na Internet,
você pode definir qualquer endereço IP para seus dispositivos
que estejam nela conectados. O problema é que mais cedo ou
mais tarde surgirá a necessidade de conectar a sua rede a
Internet e o conflito de endereços será inevitável, caso você
tenha montado toda a sua rede baseada em endereços IP já
existentes.
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Endereçamento IP
Existem alguns endereços que são conhecidos como “endereços
mágicos”, que são endereços IPs reservados para redes
privadas. Assim, você pode montar a sua rede TCP/IP baseada
nesses endereços que não gerará conflito com os IPs da
Internet, pois os roteadores da Internet reconhecem esses
endereços como sendo de uma rede particular e não repassam
os pedidos de pacotes que façam referencia a esses endereços
para o resto da internet. Mesmo que o roteador de sua rede
esteja configurado de forma errônea e passar o pacote adiante,
o pacote acabará atingindo um roteador que estará configurado
corretamente e irá impedir que ele prossiga, evitando o conflito.
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Endereçamento IP
Esses endereços especiais (reservados para as redes privadas)
são os seguintes:
• Classe A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255
• Classe B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255
• Classe C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255
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Exemplo de uma rede usando endereçamento IP
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Endereçamento IP
Outra solução é criar uma tabela de tradução no roteador, que
pega os pacotes vindos com endereços IP válidos e converte
esses endereços em endereços privados, aceitos somente na
rede local. Essa tradução pode ser estática ou dinâmica. Na
tradução estática, um determinado endereço privado é sempre
convertido em um mesmo endereço público. Por exemplo, ao
receber um pacote destinado ao endereço 200.123.123.1, o
roteador pegaria esse pacote e trocaria o seu endereço para o
endereço 192.168.0.1. A tradução estática é usada com
computadores servidores, que necessitam ter sempre o mesmo
endereço IP.
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Endereçamento IP
Já a tradução dinâmica é usada por clientes, isto é,
computadores que não prestam serviços para a rede. Nesse tipo
de tradução, o endereço privado nem sempre usará o mesmo
endereço público. Com isso, é possível que mais de um
endereço privado, usado na rede local, acesse a Internet usando
um mesmo endereço IP público. Essa tradução é interessante
para quando temos mais computadores do que endereços Ips
disponíveis para montarmos a rede.
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No uso da tradução dinâmica é muito comum o uso de um
protocolo chamado DHCP (Dynamic Host Configuration
Protocol). Um servidor DHCP distribui para os computadores
clientes um IP válido na Internet, assim que o computador
cliente pede. Dessa forma, se um micro da rede interna pedir
uma página www da internet, o servidor DHCP fornece um IP
público válido para ele poder se conectar à Internet. Assim que
essa máquina terminar de carregar a página www solicitada, o
servidor DHCP “toma” esse endereço IP de volta. Se o usuário
desse cliente continuar navegando, o servidor poderá dar o
mesmo endereço IP ou mesmo dar um outro endereço IP.
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Endereçamento IP
Exercícios:
1. O que é o endereçamento IP?
2. Comente sobre as classes A, B e C de redes.
3. Disserte sobre a tradução estática e dinâmica de Ips.