Download - TCP-IP - Classes e Sub-Redes - Versao 2.0
TCP/IP: Classes e Sub-redes
TCP/IPClasses e Sub-redes
TCP/IP: Classes e Sub-redes
Objetivos Desenvolver competências e habilidades para
aplicar adequadamente os conhecimentos sobre classes e sub-redes na resolução de problemas neste campo de conhecimento
Ponto de PartidaA partir de situações complexas teremos condições de
mobilizar conhecimento e apresentar soluções adequadas
Portanto, as competências e habilidades sãoCompetência
Avaliar a necessidade, diante de uma situação problema, de ter que reorganizar redes em sub-redes
Habilidade Empregar o conceito de classes e sub-redes para
segmentar uma rede em vários domínios de difusão
Diretrizes2
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Quais os tópicos principais estudados nas aulas anteriores? Internet Infraestrutura de acesso Protocolo TCP/IP Pacote IP Endereço IP Roteamento
Tempestade de Idéias3
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4 Endereçamento
Idéia de endereçamento hierárquico Imagine uma área de um campus com 3 prédios
Considere que temos que identificar numericamente os prédios, os andares, as salas e os dispositivos dentro das salas
Então o endereço abaixo poderia significar o que?
Resposta: Computador 5, na sala 7 do segundo andar do prédio 3
Considerando que cada decimal é representado por três bits, poderíamos visualizar o mesmo endereço assim
Usando essa estrutura de numeração poderíamos identificar, no máximo, quantos elementos de cada tipo?
3.2.7.5
011.010.111.101
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Como será formado do endereço? O endereço IP é formado por quatro conjuntos de 8
bits (octeto) onde cada octeto pode assumir valores inteiros entre 0 e 255, ou seja, 256 valores diferentes
Portanto, teremos duas formas de representar um endereço de um dispositivo em uma rede, assim
ou, assim
Dessa forma, poderíamos identificar até 256 x 256 x 256 x 256 dispositivos através desse mecanismo, ou seja, mais de 4 bilhões de dispositivos
No entanto, temos um problema: como saber a que rede pertence um determinado dispositivo?
Formato do Endereço IP
192.57.30.224
11000000.00111001.00011110.11100000
5
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6 Endereços IP
Identificando redes e dispositivos A forma mais simples encontrada para organizar
os tipos de endereços foi agrupá-los em octetos Isso permite identificar dispositivos que
pertencem a uma determinada rede e não a outra Na prática, podemos agrupar qualquer quantidade
de octetos para identificar redes ou dispositivos dentro dessas redes
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7 Endereços IP (2)
Formato do Endereço IP Um endereço IP consiste de duas partes
A primeira parte do endereço identifica a rede onde o dispositivo está conectado
A segunda parte do endereço identifica, dentro da rede, cada dispositivo individualmente
Exemplo de Endereço IP
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8 Classes de Endereços IP (2)
Visão Geral Com o intuito de facilitar a administração e maximizar o
número de redes e dispositivos endereçáveis em cada rede, o NIC (Network Information Center) dividiu as faixas de endereços IP em classes
Os projetistas definiram cinco diferentes classes, onde as três primeiras são utilizadas para endereçar hosts dentro de uma rede as duas restantes para propósitos especiais
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9 Classes Endereços IP - Detalhe
Classe A O primeiro byte identifica o número da rede O três bytes restantes identificam dispositivos dentro de uma
rede específica O bit mais significativo do primeiro octeto é zero, assim, os
próximos 7 bits podem assumir, no máximo, valores entre entre 1.X.X.X e 126.X.X.X
Esse formato permite até 126 diferentes redes Classe A e mais de 16 milhões de dispositivos em cada uma delas
Esta classe de endereços é ideal para redes com um número grande de hosts por rede
EndereçosNúmero de rede permitido: 1.0.0.0 até 126.0.0.0Número máximo de hosts por rede: 16.777.214 (2563
– 2)
0 REDE
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10 Classes de Endereços IP – Detalhe (2)
Classe B Os dois primeiros bytes identificam o número da rede O dois bytes restantes identificam dispositivos dentro de
uma rede específica Os dois bits mais significativos do primeiro octeto são um e
zero, assim, os próximos 7 bits podem assumir, no máximo, valores entre 128.X.X.X e 191.X.X.X
Esse formato permite até 16.382 diferentes redes Classe B e acima de 65 mil dispositivos em cada uma delas
EndereçosNúmero de rede permitido: 128.0.0.0 até
191.255.0.0Número máximo de hosts por rede: 65.534 (2562 –
2)
10 REDE
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11 Classes de Endereços IP – Detalhe (3)
Classe C Neste caso, os três primeiros bytes identificam o número da rede O último byte restante identifica dispositivos dentro de uma rede
específica O três bits mais significativos do primeiro byte são colocados em
110, assim, os próximos 7 bits podem assumir, no máximo, valores entre 192.X.X.X e 223.X.X.X
Esse formato permite mais que 2 milhões de diferentes redes Classe C e até 254 dispositivos em cada uma delas
EndereçosNúmero de rede permitido: 192.0.0.0 até 223.255.255.0Número máximo de hosts por rede: 254
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12 Máscara de Rede
O que é uma Máscara de Rede? Uma máscara de rede é um número de 32 bits e cada
dispositivo que possua um endereço IP requer uma máscara de rede
Utilidade Permite, através de uma operação lógica, identificar qual grupo
de octetos identifica a rede e qual grupo identifica o dispositivo E assim, é possível determinar se um pacote é endereçado a
um dispositivo que está na rede local ou em uma rede remota Para cada classe de rede existe uma máscara de rede padrão
Classe A 255.0.0.0 ou 11111111.00000000.00000000.00000000
Classe B 255.255.0.0 ou 11111111.11111111.00000000.00000000
Classe C 255.255.255.0 ou 11111111.11111111.11111111.00000000
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13 Determinando o Destino de Um Pacote
Identificando o endereço de rede 1 AND 1 = 1 Outras combinações = 0 Se o resultado do AND casar com o número de
rede local o destino do pacote é um host na minha própria rede
Identificando a rede e o hots dentro da rede
Endereço IPAND
Máscara
10011111.11100000.00000111.10000001AND
11111111.11111111.00000000.00000000Resultado 10011111.11100000.
00000000.00000000
Endereço IPMáscaraEndereço de RedeEndereço do Host
131.107.16.200255.255.0.0131.107.0.0X.Y.16.200
Rede de destino do Pacote
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14 Endereços IP EspeciaisEndereços Reservados Endereço de Rede
Endereço que identifica a rede a qual pertence um grupo de dispositivos
Endereço de Broadcast Não pode ser usado para identificar dispositivos em uma rede Endereço que identifica um pacote que deve ser entregue a todas as estações da rede Todos os bits do(s) octeto(s) que correspondem a parte que identifica o dispositivo, dentro da rede, devem estar setados para 1
=
192.57.30.224 11000000.00111001.00011110.11100000
255.255.0.0
192.57.0.0
AND11111111.11111111.00000000.00000000
11000000.00111001.00000000.00000000
AND
==
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15 Endereços de Broadcast
Rede B
Rede A
Rede C
Endereço deBroadcastpara a Rede B
Endereço da rede
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16 Endereços IP de Hosts
Ethernet A Ethernet B
Questionamentos Quais as máscaras padrão das redes existentes na figura? O que são os elementos E0, E1 e W0 e W1? Qual o endereço de Broadcast de cada uma das redes? Imaginando que a configuração da figura exista em uma
empresa, existem opções para simplificar a estrutura e manter as redes segmentadas?
100.100.105.1 100.100.105.2
W0 W1
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Problema Considere que uma empresa que tem filiais espalhadas
em toda cidade de São Luis e cuja estrutura corporativa é consideravelmente grande, ondeExistem cerca de 6.000 dispositivos conectados em rede,
em seus diferentes empreendimentosExiste um tráfego de rede muito alto Existe um gargalo na rede devido não utilização de
segmentação e, assim, o tráfego de difusão é muito intensoProblemas na infraestrutura são difíceis de serem
rastreadosO provedor de acesso a Internet (ISP) contratado deu um
único bloco de endereços de classe B para a empresa Como segmentar a rede, reduzir o gargalo provocado
pela difusão e organizar toda a infraestrutura em redes menores (sub-redes) ?
Situação Complexa17
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Motivações para Criar Sub-redes Minimizar o problema de escassez de endereços IP Simplificar a administração de infraestruturas de
rede com muitos dispositivos Reorganizar a estrutura organizacional em
segmentos lógicos para isolar o tráfego Diminuir o tráfego de difusão ao longo da
infraestrutura de rede Filtrar tráfego entre redes Isolar potencias problemas Reduzir os custos decorrentes da aquisição de
switches de alto desempenho
Motivações para o Uso de Sub-redes18
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19 Sub-Redes
Considerações Iniciais Todos os dispositivos de uma rede devem ter o mesmo
identificador de rede Imagine que uma empresa tenha uma LAN de classe C saturada
devido ao tráfego excessivo e o alto número de colisõesExistem duas alternativas principais para segmentar a
rede e resolver o problema: Utilizar uma outra faixa de endereços de classe C, se possível Utilizar o endereço de rede atual e dividi-lo em sub-redes
O que é uma sub-rede? É a divisão de uma rede grande em redes menores (menor
número de dispositivos por rede) que requere que cada segmento use um endereço de sub-rede diferente
Uma sub-rede é organizada tomando emprestados alguns bits do primeiro octeto (que pertence a parte que identifica o dispositivo) após o(s) octeto(s) que identifica(m) a rede
A máscara para a sub-rede é definida de forma que identifique quantos bits foram tomados emprestados da porção que identifica os dispositivos
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20 Implementando Sub-redes
Determine o número de sub-redes necessárias De acordo com a atual máscara da rede utilize os X primeiros bits da parte de endereço do dispositivo para compor a máscara da sub-rede
A quantidade X de bits deve ser suficiente para identificar cada uma das redes necessáriasSe X = 3, 23 = 8, portanto 3 bits identificam 8
diferentes sub-redes (6 sub-redes efetivamente) A partir da escolha da quantidade de sub-redes, o
número de dispositivos por sub-rede é automaticamente determinado
Máscara de RedeNúmero de Sub-redesValor BinárioMáscara em BinárioMáscara da Sub-rede
255.255.0.08111 (3 bits)11111111.11111111.11100000.00000000255 .255 .224 .0
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21 Implementando Sub-redes (2)
Determinando os Endereços das Sub-redes
Distribuição do Número de Hosts por Sub-rede Utilizando a máscara 255.255.224.0 para criar uma sub-rede a partir de
uma rede de classe B poderemos ter até: 8 sub-redes com 8.190 hosts em cada sub-rede
O Número 8.190 foi encontrado multiplicando 32 (cinco últimos bits do terceiro octeto) por 256 (último octeto) e subtraindo tudo de 2 (endereços x.y.z.0 e x.y.z.255)
Os endereços x.y.0.0 e x.y.224.0 são endereços especiais que alguns routers não reconhecem como endereçaveis
Máscara 255.255.224.0x.y.00000000.00000000 – x.y.0.0x.y.00100000.00000000 – x.y.32.0x.y.01000000.00000000 – x.y.64.0x.y.01100000.00000000 – x.y.96.0x.y.10000000.00000000 – x.y.128.0x.y.10100000.00000000 – x.y.160.0x.y.11000000.00000000 – x.y.192.0x.y.11100000.00000000 – x.y.224.0
Sub-redes
NormalmenteUtilizáveis
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22 Definindo Endereços de Rede de Uma Sub-rede
Resumo Cada endereço de sub-rede indica o início de uma faixa de
endereços O valor final é uma unidade menor que o valor inicial do próximo
endereço de rede
00000000 = 000100000 = 3201000000 = 6401100000 = 9610000000 = 12810100000 = 16011000000 = 19211100000 = 224
x.y.0.1 – x.y.31.254x.y.32.1 – x.y.63.254x.y.64.1 – x.y.95.254x.y.96.1 – x.y.127.254x.y.128.1 – x.y.159.254x.y.160.1 – x.y.191.254x.y.192.1 – x.y.223.254x.y.224.1 – x.y.255.254
Endereços de Sub-rede: 3º octeto
Faixa de Endereços de Host