APOSTILA 03 SUBREDES IPv4

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3. SUBREDES IPv4
André Luiz Carvalho Scampini — Vitória-ES
André Luiz Carvalho Scampini — Vitória-ES
OBJETIVOS:
1. Saber calcular uma subrede IPv4;
2. Encontrar todas as subredes possíveis, dados os bits
de uma determinada máscara;
3. Encontrar o endereço de rede e de broadcast de
cada subrede;
4. Encontrar a faixa de endereços distribuíveis aos
hosts;
5. Saber o range de endereços de cada subrede
encontrada;
6. Saber o total de hosts possíveis em cada subrede;
7. Conhecer a “1-bit Subnet”, definida pela RFC 1878.
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DADO O ENDEREÇO IPv4 DE UM HOST QUALQUER:
172.179.71.105/20
INFORME:
• Endereço de Rede ao qual o host pertence;
• Endereço de broadcast;
• Máscara de subrede;
• Quantidade de hosts possíveis na dita rede;
• Faixa de endereços de hosts;
• Quantidade de subredes possíveis.
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COMECE CONSIDERANDO A QUANTIDADE DE BITS
INFORMADOS NA MÁSCARA:
/20
ESSES SÃO OS BITS “LIGADOS”. VEJA:
11111111.11111111.11110000.00000000
20
1º octeto 2º octeto 3º octeto 4º octeto
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Cada bit possui um valor decimal base 2, começando
com 20, 21, 22, etc...
Os valores, portanto, começam em 1 (20 = 1), e vão
dobrando a cada bit seguinte:
NOTA: a base é 2x porque o bit pode assumir 2 valores:
ligado (bit 1) ou desligado (bit 0).
11111111
27 26 25 24 23 22 21 20
11111111
128 64 32 16 8 4 2 1
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11111111
128 64 32 16 8 4 2 1
Se um bit “está” em 1, isso significa que está “ligado”, e
seu valor deve ser considerado/calculado. Se todos os
bits forem 1, e se somarmos todos os valores,
teremos:...
128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255
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COM ESSAS INFORMAÇÕES JÁ PODEMOS SABER A
MÁSCARA DA SUBREDE “/20”:
ENTÃO A MÁSCARA É: 255.255.240.0
11111111.11111111.11110000.00000000
20
1º octeto 2º octeto 3º octeto 4º octeto
128 + 64 + 32 + 16 = 240
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AGORA, DESCUBRA O VALOR CORRESPONDENTE AO
ÚLTIMO BIT “LIGADO”:
ESSA É A PRIMEIRA SUBREDE: 172.179.16.0
11111111.11111111.11110000.00000000
20
1º octeto 2º octeto 3º octeto 4º octeto
16
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TENDO O BIT 16 COMO BASE, VOCÊ PODE
DESCOBRIR AS SUBREDES SEGUINTES:
16 + 16 = 32 → 172.179.32.0
32 + 16 = 48→ 172.179.48.0
48 + 16 = 64→ 172.179.64.0
64 + 16 = 80→ 172.179.80.0
...
192 + 16 = 208→ 172.179.208.0
208 + 16 = 224→ 172.179.224.0
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A SOMA:
224 + 16 = 240
A PRÓXIMA REDE, PORTANTO, SERIA:
172.179.240.0
PORÉM NÃO É PERMITIDA POR TER O MESMO VALOR
DA MÁSCARA DA SUBREDE (RFC 1860):
255.255.240.0
SENDO ASSIM, A ÚLTIMA SUBREDE É A 224.
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A regra ensinada no slide anterior (sobre a subrede
224 ser a última possível — RFC 1860) possui um
APRIMORAMENTO, chamado:
“1 Subnet Bit” ou “1-bit Subnet” (RFC 1878)
a qual será ensinada mais adiante, e que tornou a
RFC 1860 obsoleta.
Por enquanto, para fins didáticos, consideremos a
regra “usual” para cálculo de subredes (RFC 1860).
Nota Importante
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Conhecendo-se as redes encontradas, sabemos que o
nosso host
172.179.71.105
pertence à subrede
172.179.64.0
pois ele está no range ENTRE as redes 64.0 e 80.0.
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Sabendo-se o endereço da rede SEGUINTE, podemos
identificar o endereço de broadcast da subrede
anterior. Isto é:
Se a rede SEGUINTE à 172.179.64.0 é a
172.179.80.0
então o endereço de BROADCAST da rede 64.0 é o
ÚLTIMO endereço ANTES do endereço da rede
seguinte.
Ou seja:...
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...
172.179.79.251
172.179.79.252
172.179.79.253
172.179.79.254
172.179.79.255
172.179.80.0 (próxima subrede)
Conforme acima, o ÚLTIMO endereço antes da
subrede seguinte é o endereço de BROADCAST da
rede 64.0:
172.179.79.255
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O range (isto é, a faixa) de endereços da rede:
172.179.64.0
vai de:
172.179.64.1 até 172.179.79.254
EXCLUINDO-SE o endereço de broadcast, que, assim
como o endereço de rede, é RESERVADO.
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Mas... QUANTOS hosts são possíveis em cada uma
dessas subredes “/20”?
Podemos descobrir isso identificando o valor do
último bit “ligado” na máscara de subrede, contando
a partir do 32º bit.
Sabemos que os 8 bits possuem os seguintes valores:
O que fazemos é CONTINUAR calculando os bits dos
octetos seguintes (à esquerda)...
11111111
128 64 32 16 8 4 2 1
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...11111.11111111
4.096
2.048
1.024
512
256
128 64 32 16 8 4 2 1
11111111.11111111.11110000.00000000
1º octeto 2º octeto 3º octeto 4º octeto
Perceba que os valores
vão DOBRANDO.
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Pelo slide anterior verificamos que o número de
endereços em uma subrede “/20” é 4.096.
PORÉM, desses, 2 endereços são reservados:
1. O endereço da subrede, propriamente dita; e
2. O endereço de Broadcast.
ENTÃO, TEMOS QUE SUBTRAIR ESSES DOIS:
4.096 — 2 = 4.094 hosts possíveis na subrede.
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Por fim, falta saber QUANTAS subredes “/20” são
possíveis.
Para isso vamos DIVIDIR o valor da última subrede
possível (224.0) com a primeira (16.0):
224 ÷ 16 = 14 subredes “/20”
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COM ISSO RESPONDEMOS ÀS PERGUNTAS INICIAIS:
⇒ DADO O ENDEREÇO IPv4 DE UM HOST QUALQUER:
172.179.71.105/20
INFORME:
Endereço de Rede ao qual o host pertence: 172.179.64.0
Endereço de broadcast: 172.179.79.255
Máscara de subrede: 255.255.240.0
Quantidade de hosts possíveis na dita rede: 4.094
Faixa de endereços de hosts: de ...64.1 até ...79.254
Quantidade de subredes possíveis: 14
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Para resolver a questão de escassez de endereços
IPv4 foi proposto pela RFC 1878 o aproveitamento
dos ranges IP que, antes, ficavam excluídos das
subredes (isto é, não eram aproveitados).
Por isso, a “1-bit Subnet” adiciona uma nova subrede
ANTES da 1ª subrede possível, e uma DEPOIS da
última subrede possível.
Usando o exemplo anterior, ficaria assim:
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Primeira rede possível:
172.179.16.0
Última rede possível:
172.179.224.0
224 + 16 = 240
16 — 16 = 0
Agora temos
16 subredes
possíveis!
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Nota Importante
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Na prática é PERMITIDO usar tanto as regras da RFC 1860,
quanto as regras da RFC 1878.
Mesmo que a RFC 1860 tenha sido tornada “obsoleta” pela 1878,
ainda assim, o administrador da rede pode usar esse critério.
Roteadores modernos (inclusive os da Cisco®) admitem trabalhar
de ambas as formas.
Portanto, o que vai definir se VOCÊ vai usar uma regra ou outra
é a SUA necessidade de criar subredes.
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DESCUBRA:
1. Endereço de subrede;
2. Máscara de subrede;
3. Endereço de broadcast;
4. Faixa de endereços da dita subrede;
5. Quantidade de endereços distribuíveis na dita subrede...
... De cada um dos hosts abaixo listados:
• 172.180.57.23/21
• 192.180.0.43/29
• 10.29.12.110/14
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RESPOSTA 1 — 172.180.57.23/21:
1. Endereço de subrede:172.180.56.0
2. Máscara de subrede: 255.255.248.0
3. Endereço de broadcast: 172.180.63.255
4. Faixa de endereços da dita subrede:
de 172.180.56.1 até 172.180.63.254
5. Quantidade de endereços distribuíveis na dita subrede:
2.046
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RESPOSTA 2 — 192.180.0.43/29:
1. Endereço de subrede: 192.180.0.40
2. Máscara de subrede: 255.255.255.248
3. Endereço de broadcast: 192.180.0.47
4. Faixa de endereços da dita subrede:
de 192.180.0.41 até 192.180.0.46
5. Quantidade de endereços distribuíveis na dita subrede: 6
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RESPOSTA 3 — 10.29.12.110/14:
1. Endereço de subrede: 10.28.0.0
2. Máscara de subrede: 255.252.0.0
3. Endereço de broadcast: 10.31.255.255
4. Faixa de endereços da dita subrede:
de 10.28.0.1 até 10.31.255.254
5. Quantidade de endereços distribuíveis na dita subrede:
262.142
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DESCUBRA:
1. Endereço de subrede;
2. Máscara de subrede;
3. Endereço de broadcast;
4. Faixa de endereços da dita subrede;
5. Quantidade de endereços distribuíveis na dita subrede...
... De cada um dos hosts abaixo listados:
• 172.16.87.150/22
• 192.168.156.115/28
• 126.168.8.10/12
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RESPOSTA 1 — 172.16.87.150/22:
1. Endereço de subrede: 172.16.84.0
2. Máscara de subrede: 255.255.252.0
3. Endereço de broadcast: 172.16.87.255
4. Faixa de endereços da dita subrede:
de 172.16.84.1 até 172.16.87.254
5. Quantidade de endereços distribuíveis na dita subrede:
1.022
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RESPOSTA 2 — 192.168.156.115/28:
1. Endereço de subrede: 192. 168.156.112
2. Máscara de subrede: 255.255.255.240
3. Endereço de broadcast: 192. 168.156.127
4. Faixa de endereços da dita subrede:
de 192. 168.156.113 até 192. 168.156.126
5. Quantidade de endereços distribuíveis na dita subrede: 14
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RESPOSTA 3 — 126.168.8.10/12:
1. Endereço de subrede: 126.160.0.0
2. Máscara de subrede: 255.240.0.0
3. Endereço de broadcast: 126.175.255.255
4. Faixa de endereços da dita subrede:
de 126.160.0.1 até 126.175.255.254
5. Quantidade de endereços distribuíveis na dita subrede:
1.048.574
FIM DESTA APOSTILA
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