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REDES DE COMPUTADORES - CCT0008
Semana Aula: 8
Camada de redes e Endereçamento IP - Parte 1/2
Tema
Camada de redes e Endereçamento IP - Parte 1/2
Palavras-chave
Objetivos
O aluno deverá ser capaz de:
 Identificar os requisitos de endereçamento do IPv4 e Ipv6;
 Entender as regras matemáticas para o endereçamento IPv4;
 Entender o endereçamento na Internet;
 Interpretar o conceito de redes e sub-redes;
 Esquematizar um planejamento IP;
 Explicar os métodos de resolução de nomes de hosts e seu uso.
Estrutura de Conteúdo
Unidade 6 - Camada de redes e Endereçamento IP
6.1. O endereço IP: Formatos IPv4 e IPv6
6.2. Endereços públicos e privado: Classes de endereços
6.3. Conceito de Rede e Sub-rede
6.4. CIDR, 
6.5. VLSM, 
6.6. NAT 
6.7. DHCP
6.8. Resolução de nomes (IP x Nome).
 
Neste ponto da disciplina Redes de Computadores, importantes conhecimentos e habilidades para 
entender e avaliar como uma rede de computadores funciona foram adquiridos.
No entanto, um detalhe extremamente importante ainda não foi abordado, como deve ser feito o 
endereçamento das máquinas em uma topologia de rede. Em outras palavras, como identificar um host 
dentre tantas redes interconectadas?
 
Para que isso aconteça, pode-se considerar dois métodos:
- Um número que identifique ubiquamente uma máquina;
- Uma forma de encontrar uma máquina (por meio de seu número) entre as demais interligadas por meio de 
redes, sejam locais ou globais.
 
Nesta aula e na seguinte, estudaremos as técnicas usadas para planejar adequadamente o endereçamento 
IP em uma rede de computadores, deixando para a próxima aula os métodos para encontrar uma máquina 
na rede.
 
Desta forma, os seguintes tópicos serão estudados:
A função da camada de redes (segmentação de domínios de broadcast)
O formato dos endereços IPv4 e IPv6;
Conceito de Rede, subrede, máscara e intervalo de endereços de um segmento;
Endereçamento na Internet e Classificação dos endereços IPv4;
DHCP, VLSM e CIDR;
O endereço IPv6;
Resolução de nomes (IP x Nome).
 
Suporte conceitual
 
Unidade 6 - Camada de redes e Endereçamento IP
6.1. O endereço IP: Formatos IPv4 e IPv6
Camada de rede
A camada de rede é um das camadas mais complexas da pilha de protocolo, pois implementa o serviço de 
comunicação entre dois hosts A e B e que há um pedaço da camada de rede em cada um dos hosts e 
roteadores da rede. Os roteadores ao longo do enlace examinam campos de cabeçalho em todos os 
datagramas IP que passam por ele. A camada de rede transporta segmentos do hospedeiro transmissor 
para o receptor. No lado transmissor, encapsula os segmentos em datagramas e no lado receptor, entrega 
os segmentos à camada de transporte. 
 
O endereço IPV4;
Cada endereço Ip tem comprimento de 32 bits (equivalente a 4 bytes) e portanto possui uma capacidade 
endereçavel de 2 32 endereços possíveis, ou seja aproximadamente 4 bilhões de endereços. Este 
endereços são escrito em notação decimal separada por ponto, na qual cada byte do endereço é escrito em 
sua forma decimal e separado dos outros bytes por um ponto.
Como estamos representando um número binário em cada octeto, conseqüentemente o valor máximo que 
poderá ocorrer em um octeto será todos os bits deste octeto ligado, ou seja, o valor 11111111, que 
representa o número 255.
Portanto o valor máximo possível para cada um dos quatro números ou octetos em um endereço IP é 255, 
e não 999.
 
Composição do endereço IP
Os endereços IP são compostos de dois identificadores: o ID de host e o ID de rede;
Cada rede de IP deve ter um único ID de rede, que seja comum a todos os host nesse segmento. Duas 
redes não podem ter o mesmo ID.
O ID de host é utilizado para descrever cada dispositivo em uma rede. Os IDs de host devem ser únicos na 
rede. Dois hosts não podem ter um mesmo ID de host em uma mesma rede. 
Os IDs de rede não devem ser 127, que é um endereço reservado de loopback local;
 
Endereços Especiais
- Endereço de Rede: Todos os bit de host são setados para zero, é o primeiro endereço da rede e simboliza 
a rede completa.
- Endereço de broadcast: É identificado por todos os 1s binários de um ID de host. Vale lembrar que 
quando um octeto tem todos os 1s binários significa na notação decimal o número 255. 
 
Desta forma os IDs de rede e de Broadcast não devem ser atribuídos a nenhum host específico. 
 
Endereços reservados
A IANA (internet Assigned Numbers Autorithy) reservou os três seguintes blocos de espaço de endereço IP 
para o endereçamento de redes privadas, ou seja, não poderá ser utilizado pela internet: 
IP 10.0.0.0 ? 10.255.255.255 com uma máscara de sub-rede de 255.0.0.0
IP 172.16.0.0 ? 172.31.255.255 com uma máscara de sub-rede de 255.240.0.0
IP 192.168.0.0 ? 192.168.255.255 com uma máscara de sub-rede de 255.255.255.0
 
Classificação dos endereços Ipv4
Uma vez que os projetistas do IP escolheram um tamanho para endereços IP e decidiram dividir cada 
endereço em duas partes, eles tiveram que determinar quantos bits colocar em cada parte. O ID de rede 
precisa de bits suficiente para permitir que seja atribuído que um número de rede único seja atribuído a 
cada rede física em uma inter-rede. Já o ID de hots precisa de bits suficientes para permitiu que a cada 
computador acoplado a uma rede seja atribuído um endereço único. 
 
Máscara de sub-rede
Uma máscara de sub-rede é uma string contínua de 1s binários que identificam ou mascaram a parte do ID 
de rede de um endereço IP. O propósito de uma máscara de sub-rede é identificar o comprimento e o valor 
de um ID de rede. O IP utiliza a máscara de sub-rede local combinada com o endereço IP local para 
identificar a rede local. 
 
IPv6
O endereço IPv6;
Embora o CIDR e a NAT tenham prolongado a vida útil do protocolo Ipv4, sabe-se que é uma questão de 
tempo para o esgotamento do endereçamento, além da necessidade de evolução para atender as novas 
demandas das aplicações de áudio e vídeo que crescem a cada dia na Internet. 
Em 1990 o IETF (The Internet Engineering Task Force), começou a trabalhar em um nova versão do 
protocolo que tinha entre seus principais objetivos:
 
- Aceitar bilhões de hosts, mesmo com alocação de espaço de endereços ineficientes;
- Reduzir o tamanho das tabelas de roteamento;
- Simplificar o protocolo, de modo a permitir que os roteadores processem os pacotes com mais rapidez;
- Oferecer mais segurança (autenticação e privacidade) do que o IP atual.
- Dar mais importância ao tipo de serviço, particularmente no caso de dados em tempo real.
- Permitir multidifusão, possibilitando a especificação de escopos;
- Permitir que um host mude de lugar sem precisar mudar de endereço;
- Permitir que o protocolo evolua no futuro;
- Permitir a coexistência entre protocolos novos e antigos durante anos.
 
Desta forma o protocolo Ipv6 (RFCs 2460 e 2466) preservou os bons recursos do seu antecessor, 
descartou ou reduziu a importância das características ruins e criou outras quando necessário. 
Apesar de não ser compatível com o IPv4, ele é compatível com todos os outros protocolos auxiliares da 
Internet, incluindo TCP, UDP, ICMP, IGMP, OSPF, BGP e DNS.
 
Para aprender mais visite http://ipv6.br/curso
 
6.2. Endereços públicos e privados: Classes de endereços
 
Originalmente, o espaço do endereço IP foi dividido em poucas estruturas de tamanho fixo chamados de 
"classes de endereço". As três principais são a classe A, classe B e classe C. Examinando os primeiros bits 
de um endereço, o software do IP consegue determinar rapidamente qual a classe, e logo, a estrutura do 
endereço.
 
Classe A: Primeiro bit é 0 (zero) - 1.0.0.0 até 126.0.0.0
Classe B: Primeiros dois bits são 10 (um, zero) - 128.0.0.0 até 191.255.0.0Classe C: Primeiros três bits são 110 (um, um, zero) - 192.0.0.0 até 223.255.255.0
Classe D: (endereço multicast): Primeiros quatro bits são: 1110 (um, um, um, zero) - 224.0.0.0 até 
239.255.255.255
Classe E: (endereço especial reservado): Primeiros quatro bits são 1111 (um, um, um, um) - 240.0.0.0 até 
255.255.255.254
 
6.3. Conceito de Rede e Sub-rede
Conceito de Redes e Subredes
 
Todos os hosts de uma rede devem ter o mesmo ID de rede. Porém esta propriedade do endereçamento IP 
poderá causar problemas à medida que as redes crescem. Como fazer se um empresa começou sua rede 
com uma rede classe C e posteriormente necessitou ampliá-la, de forma que o número de hots fosse maior 
que máximo permitido pelo endereçamento? Conseguir um novo IP pode ser uma tarefa não tão trivial, pois 
não existem tantos endereços disponíveis como vimos no vídeo no início da nossa aula.
 
Sub-rede
A solução foi permitir que uma rede seja dividida em diversas partes para uso interno, mas externamente 
continue a funcionar como uma única rede. Nós já aprendemos que os endereços IP, são divididos em 
duas partes: uma parte representa o endereço de rede (bits de ordem superior) e a outra parte o endereço 
de host (bits de ordem inferior).
Em vez de ter um único endereço para indicar o número de rede , alguns bits são retirados do número do 
host para criar um número de sub-rede. 
Para implementar a divisão em sub-redes, é necessário uma máscara de sub-rede que indique a divisão 
entre o número de rede + sub-rede e o host. 
 
As máscaras de sub-rede também são escritas em notação decimal com pontos, com a inclusão de uma 
barra vertical seguida pelo número bits na parte de rede + sub-rede. Fora da rede, a divisão em sub-redes 
não é visível e não exige a intervenção do ICANN.
 
Uma máscara da sub-rede pode ser escrita como 255.255.252.0.
Uma notação alternativa é /22 para indicar que a máscara de sub-rede tem 22 bits.
 
Estratégias de Aprendizagem
Indicação de Leitura Específica
Aplicação: articulação teoria e prática
 Preparar relatório comparando as características do endereço IPv4 e o endereço IPv6. 
Considerações Adicionais