AV1 - 03 - RC1 - Aula07 - ENDERECO IPv4 v2

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Disciplina: Redes de Computadores / Módulo: Endereçamento IP Prof: Emanuel Rebouças
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Emanuel Rebouças, MBA 
Redes de Computadores
Endereçamento IPv4
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Endereçamento IPv4
•Agenda
• Endereços Lógicos, Físicos e de Serviço
• O IPV4;
• Notação do IPv4;
• Classes de Endereçamento;
• Transformação de Base 2 para 10;
• Transformação de Base 10 para 2;
• Mascara de Rede;
• CIDR;
• Exercicios;
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Endereços Lógicos, Físicos e de Serviço
• Existem diferentes formas de se referenciar um máquina ou um serviço 
(aplicação) em uma rede. 
Para tal são definidos endereços lógicos, físicos e de serviço:
• Serviço: Atribuído na camada de Transporte (TCP) e refere-se a uma aplicação 
que está sendo transportada (porta);
• Lógico: Atribuído na camada de rede (IP) e indica a origem e destino do serviço, 
independente do serviço que está sendo transportado;
• Físico: Atribuído na camada enlace (MAC), e indica o próximo host da rede onde 
o pacote será entregue. 
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História do IPv4
• O Protocolo de Internet versão 4 (IPv4) é a quarta versão do Protocolo de Internet (IP).
• Ele é um dos principais protocolos de padrões baseados em métodos de interconexão 
de redes na Internet, e foi a primeira versão implementada para a produção da 
ARPANET , em 1983. 
• Ele ainda roteia a maior parte do tráfego da Internet de hoje, apesar da contínua 
implementação de um sucessor do protocolo, o IPv6.
• O IPv4 está descrito no IETF publicação RFC 791 (setembro de 1981), em substituição a 
anterior definição (RFC 760, de janeiro de 1980).
• O IPv4 é um protocolo sem conexão, para utilização de comutação de pacotes redes. 
Ele opera em um modelo de entrega por menor esforço, em que não garante a entrega, 
nem garante a sequência correta ou evita a duplicação de entrega.
• Estes aspectos, incluindo a integridade dos dados, são abordados por uma camada 
superior de protocolo de transporte, tais como o Protocolo de Controle de Transmissão 
(TCP).
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Um Endereço IP
• Um Endereço IP é um identificador para computadores ou outros dispositivos em 
uma rede baseada na pilha de protocolos TCP/IP.
• Redes que utilizam a suíte TCP/IP roteiam (encaminham) mensagens baseando-
se no endereço IP do host de destino.
• O formato de um endereço IPv4 (“IP versão 4”, tratado nesta Aula) consiste em 
um endereço binário de 32 bits representado em um formato decimal separado 
por pontos. Neste formato, os 32 bits que formam o endereço são divididos em 
quatro grupos de 8 bits, separados por um ponto, e denominados Octetos.
• Cada um desses quatro números pode ser um valor no intervalo de 0 a 255 
(valores comportados em um número de 8 bits, em binário).
• Exemplo: 128.6.4.7.
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Exemplo de IPv4
• Cada número pode varia de 0 ..255 ( 8 bits)
• Um exemplo de endereço IP válido é, por exemplo, o endereço 10.25.63.154.
• Já um IP como 163.298.32.61 NÃO é válido, pois um de seus octetos (298) 
ultrapassa o valor permitido de 255.
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IPv4
• Em uma rede, cada dispositivo é identificado por um número chamado IP;
• É um conjunto de 4 octetos ( grupos de 8 bits);
• Representados em decimal, separados por um ponto;
• É composto por 32 bits no total;
• 2 ³² endereços possíveis = 4.294.967.296 endereços ... 4 bilhões e 200 milhões;
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Que informações tem no IP
• A primeira parte do endereço identifica uma rede específica na inter-rede, a
segunda parte identifica um host dentro dessa rede.
• Devemos notar que um endereço IP não identifica uma máquina individual, mas
uma conexão à inter-rede.
• Assim, um gateway conectando a 'n' redes tem 'n' endereços IP diferentes, um
para cada conexão.
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Identificação de rede (ID de Rede) 
• O ID de Rede é a parte do IP que identifica os hosts que estão localizados na 
mesma rede física.
• Regras:
• O ID de rede deve ser único dentro da rede; 
• Não pode iniciar com o número 127 (loopback );
• Todos os bits do ID de rede com 1 (em binário) , pois esse endereço é reservado para o uso 
como endereço de Broadcast ;
• Não podemos ajustar todos os bits no ID de rede como 0 (em binário) , pois esse endereço 
é usado para denotar um host específico na rede local, não roteado .
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ID de Rede / Host / Broadcast
• O endereço IP pode ser usado tanto para nos referir a redes quanto a um host individual.
• Identificação de uma Rede - Por convenção, um endereço de rede tem o campo identificador
de host com todos os bits iguais a 0 (zero).
• Ex. 192.168.10.0 - 11000000. 10101000.00001010.00000000
• Podemos também nos referirmos a todos os hosts de uma rede através de um endereço por
difusão, quando, por convenção, o campo identificador de host deve ter todos os bits iguais a 1
(um).
• Ex. 192.168.10.255 - 11000000. 10101000.00001010.11111111
• Um endereço com todos os 32 bits iguais a 1 é considerado um endereço por difusão para a
rede do host origem do datagrama.
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Classes de endereço IP (Class Full) 
• A máscara de sub rede, neste esquema, é implícita para cada classe, não 
necessitando se especificada de forma separada. 
• Esse esquema, na verdade foi descontinuado com o advento do CIDR ( Classless
Inter-domain Routing Roteamento intra-domínio sem classes ) em 1993 pontos 
ainda é encontrado em casos específicos, como configurações padrão de alguns 
componentes de hardware e software de redes.
• Especificações: RFC 791 
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Classes e Formatos de Endereço IP (Class Full)
Classes de Endereçamento público
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Classes de endereços IP (Class Full) 
• Especificamos as classes de endereçamento de acordo com o valor do primeiro 
que tudo endereço.
• No esquema:
w.x.y.z
Ex: O primeiro octeto, representado por w, será o identificador da Classe A, tanto 
em decimal quanto em binário.
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Classes de endereços IP (Class Full) 14
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• O endereço 127.0.0.1 é reservado para teste (loopback) e comunicação entre
processos da mesma máquina. O IP utiliza três classes diferentes de
endereços.
• A definição das classes de endereços deve-se ao fato do tamanho das redes
que compõem a inter-rede variar muito, indo desde redes locais de
computadores de pequeno porte, até redes públicas interligando milhares de
hosts. (Veremos a Seguir...)
• O endereço de uma rede (não confundir com endereço IP) designa uma rede,
e deve ser composto pelo seu endereço(cujo último octeto tem o valor zero)
e respectiva máscara de rede (netmask).
127.0.0.1 (loopback) 15
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Faixas de Endereçamento IP das Classes (Classes Cheias) 16
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Classes de Endereçamento público 17
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Classes de Endereçamento Rede Privada
IP FRIO
• Dos mais de 4 bilhões de endereços disponíveis, três faixas são reservadas para
redes privadas.
• Essas faixas não podem ser roteadas para fora da rede privada - NÃO PODEM
SE COMUNICAR DIRETAMENTE COM REDES PÚBLICAS.
• Dentro das classes A, B e C foram reservadas redes (normalizados pela RFC
1918) que são conhecidas como endereços de rede privados.
• A seguir são apresentados as três faixas reservadas para redes privadas:
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Exercício 
• Classifique quanto a Classe:
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Decimal Binário Classe 
9.56.12.100 00001001.00111000.00001100.01100100
125.1.152.96 01111101.00000001.10011000.011000000
181.23.56.111 10110101.00010111.00111000.01101111
129.254.2.33 10000001.11111110.00000010.00100001
192.168.2.56 11000000.10101000.00000010.00111000
200.53.62.31 11001000.00110101.00111110.00011111
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Exercício 
• Classifique quanto a ( Classe e se é Frio ou Quente):
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Decimal Binário Classe
9.56.12.100 00001001.00111000.00001100.01100100 A
125.1.152.96 01111101.00000001.10011000.011000000 A
181.23.56.111 10110101.00010111.00111000.01101111 B
129.254.2.33 10000001.11111110.00000010.00100001 B
192.168.2.56 11000000.10101000.00000010.00111000 C
200.53.62.31 11001000.00110101.00111110.00011111 C
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Redes de Computadores
Convenções de Binário > Decimal e Decimal >Binário
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Endereçamento IPv4 22
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Endereçamento IPv4 23
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Endereçamento IPv4 24
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Como fazer essa Transformação? 25
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Endereçamento IPv4 - BIN > DEC 26
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Endereçamento IPv4 - BIN > DEC 27
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Endereçamento IPv4 - BIN > DEC 28
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Endereçamento IPv4 - BIN > DEC 29
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Endereçamento IPv4 - BIN > DEC 30
= 172
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Exercício 31
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Endereçamento IPv4 32
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Endereçamento IPv4 33
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Endereçamento IPv4 - DEC > BIN 34
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Endereçamento IPv4 - DEC > BIN 35
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Endereçamento IPv4 - DEC > BIN 36
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Exercício 37
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Endereçamento IPv4 38
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Redes de Computadores
Máscara de Rede
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Máscara 40
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Mascara de Rede
• Outro Exemplo:
• Moro no Apartamento 124.
• 12º Andar
• Apto 04
• Max de Andares: 100 ( zero Inclusive)
• Max de Apto: 4
• Moro no Apartamento 124.
• 1º Andar
• Apto 24
• Max de Andares: 9
• Max Apto: 100 ( zero Inclusive)
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Mascara de Rede Class Full 42
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Mascara de Rede Class Full 43
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Mascara de Rede Class Full 44
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Calculando Endereços de Rede e Broadcast Class Full
• Com um endereço IPv4 e uma máscara de rede, é possível calcular os endereços 
de rede e broadcast: 
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Para o Endereço de Rede:
1º – Toda a parte da máscara que é 0 
é repetida no resultado;
2º – Aplica o AND para o Restante do 
endereço;
Para o Endereço de Broadcast:
1º – Inversão da Máscara em binário;
2º – Toda a parte da máscara INVERTIDA 
que é 1 é repetida no resultado;
3º - Aplica o XOR para o Restante do 
endereço;
Fórmula
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Exemplo: 
Endereço IP: 192.168.1.100 ➔ 11000000.10101000.00000001.01100100
Mascara de rede: 255.255.0.0➔ 11111111.11111111.00000000.00000000
AND PARA CALCULAR A REDE
11000000.10101000.00000001.01100100
11111111.11111111.00000000.00000000
11000000.10101000.00000000.00000000  Endereço de Rede
Calculando Endereço de Rede Class Full 46
192 168
Operação Lógica AND (E)
Esta operação retorna valor 1 (verdadeiro) 
somente se todos os valores de entrada 
também forem verdadeiros.
Para o Endereço de Rede:
1º – Toda a parte da máscara que é 0 é 
repetida no resultado;
2º – Aplica o AND para o Restante do 
endereço;AND
Máscara de rede ➔
Endereço de IP ➔
0 0
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Calculando Broadcast de Rede Class Full
Exemplo: 
Endereço rede: 192.168.0.0 ➔ 11000000.10101000.00000000.00000000
Negação da Mascara de rede: 0.0.255.255➔ 00000000.00000000.11111111.11111111
XOR PARA CALCULAR O Broadcast
11000000.10101000.00000000.00000000
00000000.00000000.11111111.11111111 
11000000.10101000.11111111.11111111  Endereço de Broadcast
47
192 168Operação Lógica XOR (Ou Exclusivo)
Essa operação retorna valor 1 se as entradas 
tiverem valores diferentes entre si. 
Se as entradas forem iguais, não importando 
seu valor, o resultado será zero.
255 255
XOR
Negação da Máscara ➔
Para o Endereço de Broadcast:
1º – Inversão da Máscara em binário;
2º – Toda a parte da máscara INVERTIDA 
que é 1 é repetida no resultado;
3º – Aplica o XOR para o Restante do 
endereço;
Endereço de Rede ➔
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Resultado
Exemplo: 
Endereço IP: 192.168.1.100 ➔ 11000000.10101000.00000001.01100100
Mascara de rede: 255.255.0.0➔ 11111111.11111111.00000000.00000000
• Endereço de Rede: 192.168.0.0
• Bradcast: 192.168.255.255
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Mascara de Rede
Classes de Endereçamento público
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Mascara de Rede 50
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Mascara de Rede Publica – IP Quente
Classes de Endereçamento público
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Classes de Endereçamento Rede Privada
IP FRIO
• Dos mais de 4 bilhões de endereços disponíveis, três faixas são reservadas para
redes privadas.
• Essas faixas não podem ser roteadas para fora da rede privada - NÃO PODEM
SE COMUNICAR DIRETAMENTE COM REDES PÚBLICAS.
• Dentro das classes A, B e C foram reservadas redes (normalizados pela RFC
1918) que são conhecidas como endereços de rede privados.
• A seguir são apresentados as três faixas reservadas para redes privadas:
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Classes de Endereçamento Rede Privada
• Tabela Sub-Rede - IPv4
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Mascara de Rede 54
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Redes de Computadores
CIDR - Classless Inter-Domain Routing
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CIDR - Classless Inter-Domain Routing
• O CIDR (de Classless Inter-Domain Routing), foi introduzido em 1993, como um 
refinamento para a forma como o tráfego era conduzido pelas redes IP.
• Permitindo flexibilidade acrescida quando dividindo margens de endereços IP em 
redes separadas, promoveu assim um uso mais eficiente para os endereços IP 
cada vez mais escassos. 
• O CIDR está definido no RFC 1519.
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Agregação de prefixos de routing
• Um outro benefício do CIDR é a possibilidade de agregação de prefixos de 
routing.
• Por exemplo, dezesseis redes /24 contíguas podem agora ser agregados, e 
mostrados como sendo um route único de /20 (caso os primeiros 20 bits dos 
endereços de rede coincidam).
• Dois /20 contíguos podem ser agregados num /19, e assim por diante. Isto 
permite uma redução significativa do número de routes, prevenindo a 'explosão 
da tabela de routing' de sobrecarregar os routers e impedir a expansão da 
internet.
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Relembrando...
• Class Full – Uso de classes de rede utilizando 1 ou mais de 1 octetos inteiros como 
máscara.
• Em redes TCP/IP com IPV4, o prefixo (endereço de rede) é designado pela mascara de 
rede.
• As mascaras de rede são números de 32 bits formados por bits 1 em sequência 
seguidos de bits 0 em sequencia.
• Ex. de Máscara Class Full:
11111111.11111111.11111111.00000000 ➔ /24 ➔ 255.255.255.0
8bits 8bits 8bits 8bits 8bits 8bits
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Analisando... 
• Tomando a máscara /24 e o endereço IP 192.168.2.25.
• Os 24 primeiros bits do endereço IP 192.168.2.25/24 são o endereço de rede, ou seja: 
192.168.2 /24;
• Para esta rede, há 256 endereços IP possíveis, pois há 8 bits zero na máscara de rede ( 
28 = 256);
• Os 256 endereços IP possíveis estão divididos de (00000000)2 = 0 em decimal a 
(1111111) 2 = 256 em decimal;
• O primeiro endereço é reservado para rede: 192.168.2.0;
• O último endereço é reservado para broadcast: 192.168.2.255;
• Os hosts desta rede, podem ter endereços na faixa: 192.168.2.1 a 192.168.2.254;
• Portanto a rede /24 aceita 256 endereços IPs, mas somente 254 podem ser utilizados, 
pois dois são reservados: um para rede e outro para broadcast.
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Calculando Endereços de Rede e Broadcast Class Full
• Com um endereço IPv4 e uma máscara de rede, é possível calcular os endereços 
de rede e broadcast: 
60
Para o Endereço de Rede:
1º – Toda a parte da máscara que é 0 é 
repetida no resultado;
2º – Aplica o AND para o Restante do 
endereço;
Para o Endereço de Broadcast:
1º – Inversão da Máscara em binário;
2º – Toda a parte da máscara INVERTIDA 
que é 1 é repetida no resultado;
3º - Aplica o XOR para o Restante do 
endereço;
Fórmula
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Calculando Endereço de Rede Class Full
Exemplo: 
Endereço IP: 192.168.1.100 ➔ 11000000.10101000.00000001.01100100
Mascara de rede: 255.255.0.0➔ 11111111.11111111.00000000.00000000
AND PARA CALCULAR A REDE
11000000.10101000.00000001.01100100
11111111.11111111.00000000.00000000
11000000.10101000.00000000.00000000  Endereço de Rede
61
192 168
Operação Lógica AND (E)
Esta operação retorna valor 1 (verdadeiro) 
somente se todos os valores de entrada 
também forem verdadeiros.
Para o Endereço de Rede:
1º – Toda a parte da máscara que é 0 é 
repetida no resultado;
2º – Aplica o AND para o Restante do 
endereço;
AND
Máscara de rede ➔
Endereço de IP ➔
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Calculando Broadcast de Rede Class Full
Exemplo: 
Endereço rede: 192.168.1.100 ➔ 11000000.10101000.00000001.01100100
Negação da Mascara de rede: 0.0.255.255➔ 00000000.00000000.11111111.11111111
XOR PARA CALCULAR O Broadcast
11000000.10101000.00000000.00000000
00000000.00000000.11111111.11111111 
11000000.10101000.11111111.11111111  Endereço de Broadcast
62
192 168
Operação Lógica XOR (Ou Exclusivo)
Essa operação retorna valor 1 se as entradas 
tiverem valores diferentes entre si. 
Se as entradas forem iguais, não importando 
seu valor, o resultado será zero.
255 255
XOR
Negação da Máscara ➔
Para o Endereço de Broadcast:
1º – Inversão da Máscara em binário;
2º – Toda a parte da máscara INVERTIDA 
que é 1 é repetida no resultado;
3º - Aplica o XOR para o Restante do 
endereço;
Endereço de Rede ➔
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Class Full / CIDR
• Independente do endereço IP, a quantidade de bits 1 em uma máscara indica 
quantas redes são possíveis.
• Por exemplo: 
/24 suporta até 2²4 possíveis redes de Class Full.
• Isso é diferente para CIDR.
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Máscaras de Rede Class Full
• As máscaras de rede que geramquantidades de endereços de rede e hosts 
conforme as extintas classes são:
• Hoje não estamos mais presos a essa notação...
• Um exemplo para isso é a atribuição: 192.0.0.0/8
“Um endereço da extinta classe C com máscara que gera quantidades da classe A”
• Hoje trabalhamos não trabalhamos mais com Class Full, trabalhamos somente 
com endereços IPs e máscaras.
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Notação CIDR
• Os Endereços IP são escritos da forma <Prefixo> / <msk>:
• <Prefixo>: é um prefixo de endereço IP;
• <msk>: é o comprimento da máscara de rede;
• Exemplo: 214.5.48.0/20
<Prefixo> = 20 bits;
<msk> = sufixo são 12 bits. ➔ 2¹² = 4096 Endereços IP
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Notação CIDR
• Os valores de máscara devem ser convertidos para o formato decimal com ponto 
para configuração de dispositivos como roteadores.
/20 é o mesmo que: 255.255.240.0, pois 
(11111111.11111111.11110000.00000000) 2
255 255 240 0
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Notação CIDR
• A Máscara /20 define sub-redes com quantidades de hosts menores 
que /16 e maiores que /24
Analisando a máscara em binário:
11111111.11111111.11110000.00000000
67
Os 16 bitis são ignoraod porque 
são da máscara /16 cheia
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Notação CIDR
• A Máscara /20 define sub-redes com quantidades de hosts menores 
que /16 e maiores que /24
Analisando a máscara em binário:
11111111.11111111.11110000.00000000
68
Os 16 bitis são ignoraod porque 
são da máscara /16 cheia
Isso indica que temos 16 sub-redes porque 24 =16.
Note que há 4 bits
Isso indica que temos 4096 endereços IP 
por sub-redes, pois 2 ¹² = 4096
Note que há 12 bits 0!
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Notação CIDR
• A Máscara /20 define sub-redes com quantidades de hosts menores 
que /16 e maiores que /24
Analisando a máscara em binário:
11111111.11111111.11110000.00000000
69
Destes 4096 endereços IP somente 4094 são utilizáveis 
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Notação CIDR
• A Máscara /20 define sub-redes com quantidades de hosts menores 
que /16 e maiores que /24
Analisando a máscara em binário:
11111111.11111111.11110000.00000000
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Destes 4096 endereços IP somente 4094 são utilizáveis 
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Calculando o Endereço de Rede e Broadcast para CIDR
Para o saber o Endereço de Rede e Broadcast para CIDR aplicamos a 
mesma regra usada para Class Full:
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Calculando o Endereço de Rede para CIDR
• Para o Endereço IPv4 : 
214.5.125.112 ➔ 11010110.00000101.01111101.01110000
• Mascara de Rede: /20 
255.255.240.0 ➔ 11111111.11111111.11110000.00000000
Usamos o AND para calcular o endereço de rede:
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Usamos o AND para calcular o endereço de rede:
• IPv4 : 214.5.125.112 ➔ 11010110.00000101.01111101.01110000
• Máscara: 255.255.240.0 ➔ 11111111.11111111.11110000.00000000
Endereço de Rede ➔ 11010110.00000101.01110000.00000000
Calculando a End de Rede para CIDR 73
1º – Preenche a parte da Máscara com 0;
2º – Aplica o AND para o Restante do endereço;
Endereço de Rede ➔ 214 . 5 . 112 . 0
AND
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Usamos o AND para calcular o endereço de rede:
• End de Rede: 214.5.112.0 ➔ 11010110.00000101.01110000.00000000
• Neg. Msk : 255.255.240.0 ➔ 00000000.00000000.00001111.11111111
Endereço de Broadcast ➔ 11010110.00000101.01111111.11111111
Calculando a End Broadcast para CIDR 74
1º – Inversão da Máscara em binário;
2º – Toda a parte da máscara INVERTIDA que é 1 é repetida no resultado;
3º - Aplica o XOR para o Restante do endereço;
Endereço de Broadcast ➔ 214 . 5 . 127 . 255
XOR
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Resultado
Exemplo: 
• Para o Endereço IPv4 : 
214.5.125.112 ➔ 11010110.00000101.01111101.01110000
• Mascara de Rede: /20 
255.255.240.0 ➔ 11111111.11111111.11110000.00000000
• Endereço de Rede: 214.5.112.0
• Broadcast: 214.5.127.255
• Endereço possíveis: 214.5.112.0 ~ 214.5.112.255
• Endereços utilizáveis: 214.5.112.1 ~ 214.5.112.254
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Máscara de Rede CIDR 76
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Máscara de Rede CIDR 77
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Duvidas 78