Guia para máscara de sub-rede (sub-rede) e calculadora de sub-rede IP

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Este tutorial explica a necessidade de endereçamento IP, máscara de sub-rede (sub-rede) e calculadora de sub-rede IP no sistema de rede de computadores:

Nisso Série completa de treinamento de rede , vimos em detalhes sobre LAN Vs WAN Vs MAN em nosso tutorial anterior.

Neste tutorial, aprenderemos e exploraremos a necessidade de endereçamento IP em um sistema de rede de computadores.

O endereçamento IP é usado para reconhecer o host de uma rede e identificar exclusivamente um determinado dispositivo da rede.

Enquanto a sub-rede é usada em combinação com o endereçamento IP para desenvolver vários endereçamentos lógicos existentes em uma única rede.

Veremos as diferentes classes de uma rede, juntamente com suas funções e importância na rede de computadores. Em nossa vida diária, nós, seres humanos, nos identificamos com nossos nomes, da mesma forma, os roteadores e switches reconhecem seus dispositivos e redes vizinhos com um endereço IP e uma máscara de sub-rede.

O que você aprenderá:

• Compreendendo o endereçamento IP
• Classes de rede e máscara de sub-rede
• Subnetting
• O que é calculadora de sub-rede IP?
  • Por que a calculadora IP é necessária?
• Conclusão
  • Leitura recomendada

Compreendendo o endereçamento IP

O fenômeno geral de endereçamento lógico funciona na camada 3 do modelo de referência OSI e os componentes de rede, como roteadores e switches, são os dispositivos host mais usados.

Um endereço IP é um endereço lógico de 32 bits que classifica distintamente um host da rede. O host pode ser um computador, aparelho celular ou até mesmo um tablet. O endereço IP binário de 32 bits é composto por duas partes distintas, ou seja, O endereço da rede e o endereço do host.

Ele também tem 4 octetos, pois cada octeto tem 8 bits. Este octeto é convertido em decimal e é separado por um formato, ou seja, ponto. Portanto, é representado em um formato decimal com pontos. O intervalo de um octeto em binário é de 00000000 a 11111111 e em decimal de 0 a 255.

Exemplo de formato de endereço IP:

192.168.1.64 (em decimal)

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11000000.10101000.00000001.01000000 (em binário).

O binário é difícil de memorizar, portanto, em geral, o formato decimal pontilhado é usado mundialmente para representação do endereçamento lógico.

Vamos entender em detalhes como os valores binários do octeto são convertidos em valores decimais:

Existem 8 bits e cada bit tem o valor de 2 elevado à potência n (2 ^ n). O mais à direita tem o valor 2 ^ 0 e o mais à esquerda tem o valor 2 ^ 7.

Portanto, o valor de cada bit é o seguinte:

2 ^ 7 2 ^ 6 2 ^ 5 2 ^ 4 2 ^ 3 2 ^ 2 2 ^ 1 2 ^ 0 (^ denota a potência)

Assim, o resultado seria:

128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1

Quando todos os bits são 1, os valores são 255 (128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255).

Suponha que todos os bits de um octeto não sejam 1. Então veja como podemos calcular o endereço IP:

1 0 0 1 0 0 0 1, 128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 145.

Combinando os bits dos octetos em diferentes combinações de acordo com a necessidade, podemos derivar o endereço IP geral da rede desejada. De acordo com o requisito, eles são divididos em várias classes de uma rede chamada de classe A, classe B, classe C, classe D e classe E.

Mais popularmente, as classes A, B e C são usadas para fins comerciais e as classes D e E têm direitos reservados.

Classes de rede e máscara de sub-rede

A organização que governa a Internet dividiu os endereços IP em diferentes classes da rede.

Cada classe é identificada por sua máscara de sub-rede. Pela categorização de uma máscara de sub-rede padrão, podemos identificar facilmente a classe de um endereço IP da rede. O primeiro octeto de um endereço IP identifica a classe particular de um endereço IP.

A classificação é mostrada com a ajuda da tabela e da figura abaixo.

• O endereço de classe 'A' variando de 127.0.0.0 a 127.255.255.255 não pode ser usado e é reservado para funções de loopback e diagnóstico. O número de hosts que podem ser conectados a esta rede é maior que 65536 hosts.
• O número de hosts conectados nas redes de classe B é de 256 a 65534 hosts.
• O número de hosts conectados na rede de classe C é inferior a 254 hosts. Portanto, a máscara de rede de classe C é perfeita para as redes secundárias conhecidas como sub-redes. Utilizamos os bits do último octeto da classe C para construir a máscara. Portanto, precisamos reorganizar e otimizar a sub-rede dependendo da disponibilidade dos bits.

A tabela abaixo mostrará as máscaras que podem ser desenhadas com redes Classe C.

Estudamos sobre a classe de rede e o fenômeno da máscara de sub-rede das redes de computadores. Agora vamos ver como a máscara nos ajudará a classificar a ID da rede e a parte da ID do host de um endereço IP.

Vamos supor o caso de um endereço IP de classe A:

Por exemplo, pegue um par de endereço IP e máscara de sub-rede 10.20.12.2 255.0.0.0

# 1) Converta esta combinação em um valor binário:

#dois) Os bits correspondentes à máscara de sub-rede com todos os 1s representam o ID da rede, pois é uma rede de classe A e o primeiro octeto representa o ID da rede. Os bits correspondentes a todos os 0s da máscara de sub-rede é o ID do host. Assim, o ID da rede é 10 e o ID do host é 20.12.2

# 3) A partir da sub-rede fornecida, também podemos calcular o intervalo de IP de uma rede específica. Se o IP for 10.68.37.128 (assumindo o caso classe A)

Máscara de sub-rede: 255.255.255.224
Intervalo de IP = 256-224 = 32.
Dos 32 IPs, o ideal é que um seja usado para o gateway, o segundo é para o IP da rede e o terceiro é para o IP de transmissão.
Portanto, o total de IPs utilizáveis ​​é 32-3 = 29 IPs.

O intervalo de IP será de 10.68.27.129 a 10.68.27.158.

Subnetting

A sub-rede nos permite criar várias sub-redes ou redes lógicas dentro de uma rede de uma classe particular da rede. Sem sub-redes, é quase irreal criar grandes redes.

Para construir um grande sistema de rede, cada link deve ter um endereço IP exclusivo com cada dispositivo nessa rede conectada que está sendo participante dessa rede.

Com a ajuda de uma técnica de sub-rede, podemos dividir as grandes redes de uma classe particular (A, B ou C) em sub-redes menores para interconexão entre cada nó que está situado em locais diferentes.

Cada nó na rede teria um IP distinto e um IP de máscara de sub-rede. Qualquer switch, roteador ou gateway que conecte n redes possui n ID de rede exclusivo e uma máscara de sub-rede para cada rede com a qual se conecta.

As fórmulas de criação de sub-redes são as seguintes:

2 ^ n> = requisito.

As fórmulas de vários hosts por sub-rede são as seguintes:

2 ^ n -2

Agora vamos entender o processo geral com a ajuda de um exemplo:

Pegamos um exemplo de ID de rede Classe C com uma máscara de sub-rede padrão.

Suponha que o ID de rede / endereço IP seja: 192.168.1.0

Máscara de sub-rede padrão: 255.255.255.0 (em decimal)

Máscara de sub-rede padrão: 11111111.11111111.11111111.00000000 (em binário)

Assim, o número de bits é 8 + 8 + 8 + 0 = 24 bits. Conforme mencionado anteriormente, para a criação de sub-redes na rede de classe C, vamos tomar emprestados bits da parte do host da máscara de sub-rede.

Portanto, para personalizar a sub-rede de acordo com o requisito:

Usamos uma máscara de sub-rede de 255.255.255.248 (em decimal)

11111111.11111111.11111111.11111000 (em binário).

A partir da notação binária acima, podemos ver que os últimos 3 bits do último octeto podem ser usados ​​para fins de endereçamento de ID de host.

Assim, o número de sub-redes = 2 ^ n = 2 ^ 3 = 8 sub-redes (n = 3).

Número de hosts por sub-rede = 2 ^ n -2 = 2 ^ 3 -2 = 8-2 = 6 Sub-redes, ou seja, IP de host utilizável.

Agora, o esquema de endereçamento IP é o seguinte:

A máscara de sub-rede para todos os IPs acima na tabela é comum, ou seja, 255.255.255.248.

Com a ajuda do exemplo acima, podemos ver claramente como a sub-rede nos ajuda a construir a inter-rede entre vários links e nós da mesma sub-rede. Todos esses IPs acima podem ser usados ​​para interligar os dispositivos em toda a rede.

Observação: A máscara de sub-rede é mais amplamente usada em um sistema de rede de computadores. Portanto, há mais um método para representar a máscara de sub-rede de uma rede particular, que é escolhido e padronizado, pois é fácil de denotar e memorizar.

Máscara de sub-rede - 255.255.255.248 (binário)

11111111.11111111.11111111.11111000 (notação decimal)

A partir da notação decimal, podemos calcular o número de bits com 1 em cada octeto:

8 + 8 + 8 + 5 = 29

Assim, a máscara de sub-rede pode ser denotada como / 29.

Com o ID de rede, pode ser denotado como 192.168.1.9/29.

A partir da notação acima, qualquer pessoa que conheça a notação padrão e as fórmulas de sub-redes pode entender que o IP está usando uma máscara de sub-rede de 255.255.255.248 ou / 29.

O esquema de sub-rede diferente em notação binária e decimal é mostrado abaixo:

O método de notação ‘/’ da máscara de sub-rede é mais amplamente usado, pois é fácil de memorizar e a notação binária e decimal são muito extensas.

Como estamos denotando o esquema de máscara ao interconectar os componentes da rede por meio da figura, se usarmos o método decimal e binário, o diagrama geral se tornará muito complexo e difícil de entender.

Existem tantos IPs na plataforma para serem mostrados e fica difícil de memorizar também. Assim, geralmente, as pessoas que estão familiarizadas com o esquema de roteamento e endereçamento IP usam métodos de notação curta em figuras e diagramas.

Exemplo 1:

Noções básicas sobre sub-redes com um exemplo de interconexão de dispositivos de rede:

A figura acima mostra como a sub-rede é usada para interconexão de sub-redes. Em primeiro lugar, de acordo com nossa necessidade do número de hosts necessários para serem conectados e atender aos outros requisitos da rede, personalizamos a máscara de sub-rede e a ID de rede de acordo e atribuímos aos dispositivos depois disso.

A rede acima usa máscara de rede classe C e máscara de sub-rede / 29 significa que o IP da rede pode ser dividido em 8 sub-redes. Cada roteador possui um endereço IP exclusivo para cada sub-rede vinculada.

Há um ponto importante a ser notado: quanto mais bits transportamos da máscara de sub-rede para a ID do host, mais sub-redes podem ser obtidas para a rede.

Exemplo 2:

Rede Classe B:

A tabela acima mostra os detalhes do número de sub-redes e hosts que podem ser conectados por máscara de sub-rede usando o esquema de sub-rede Classe B.

Para conectar um host em grande quantidade e sistemas de comunicação WAN, a sub-rede Classe B é muito eficaz, pois fornece uma ampla gama de IPs para configuração.

O que é calculadora de sub-rede IP?

Conforme mencionado em detalhes acima, o conceito de endereçamento IP e sub-redes, as sub-redes e redes de super-rede são derivadas de uma grande rede para criar pequenas redes para interconexão de vários dispositivos de rede, situados distantes uns dos outros e atribuindo o endereço IP exclusivo e a máscara de sub-rede a eles para comunicação uns com os outros.

A calculadora de IP dará saída para o valor do endereço IP de transmissão, intervalo de IP utilizável dos dispositivos host, máscara de sub-rede, classe de IP e o número total de hosts inserindo a máscara de sub-rede e o endereço IP da rede particular como o valor de entrada .

A calculadora de IP fornece o resultado para as classes de protocolo de rede IPV4 e IPV6 das redes.

Por que a calculadora IP é necessária?

Existem diferentes classes de redes que são usadas para sistemas de rede e, fora daquelas para fins comerciais, as classes A, B e C são as mais amplamente usadas.

Agora vamos entender a necessidade de uma calculadora de IP com a ajuda de um exemplo. Se precisarmos calcular o intervalo de host, IP de transmissão, etc.

Exemplo 1: Para uma rede de classe C com a rede IP 190.164.24.0 e máscara de sub-rede 255.255.255.240 significa / 28 na notação CIDR.

Então, podemos calculá-lo manualmente com as fórmulas matemáticas que explicamos anteriormente neste tutorial.

Vamos pegar emprestado o IP do host do último octeto para a sub-rede que é 11111111.11111111.11111111.11110000

Aqui o não. de sub-redes são 2 ^ n = 2 ^ 4 = 16 sub-redes (n = 4).
O número de hosts por sub-rede é 2 ^ n -2 = 2 ^ 4 -2 = 14 sub-redes significa 14 IPs de hosts utilizáveis.

Para a rede IP 190.164.24.0,

A máscara de sub-rede é comum para todos esses intervalos de IP que são 255.255.255.240.

Todo o procedimento de cálculo manual é demorado.

Éexemplo # 2:C alculating os mesmos parâmetros para sub-redes para o IP de rede classe A.

O endereço IP é 10.0.0.0
A máscara de sub-rede é 255.252.0.0. (/ 14 em notação CIDR)
Agora, o número de hosts utilizáveis ​​por sub-rede é 262.142.

Assim, para calcular os parâmetros de rede nesse tipo de rede enorme, a calculadora de sub-rede foi projetada. É basicamente uma ferramenta de software e calcula o valor desejado automaticamente apenas inserindo alguns parâmetros básicos como IP de rede e máscara de sub-rede.

A saída é mais precisa, precisa e para o usuário que está construindo as sub-redes e super-redes de uma grande rede e também economiza tempo.

Além disso, é muito fácil e simples de usar e é mais usado no caso de redes de classe A e classe B, como aqui o no. de IP utilizável e intervalo de host varia de milhares a milhões.

O endereço de rede é 10.0.0.0
A máscara de sub-rede é 255.252.0.0 (/ 14) na notação CIDR.
O número de hosts será 262144 e o número de sub-redes será 64.

Agora veja como podemos obter isso da ferramenta com a ajuda do conjunto de capturas de tela abaixo em três partes, pois o resultado é muito grande.

Captura de tela-2 da calculadora de IP de rede Classe A

Exemplo # 3 : Rede de classe B para calcular o endereço de broadcast, o número de hosts utilizáveis, o número de sub-redes, etc. usando esta ferramenta.

O endereço IP é 10.0.0.0
A máscara de sub-rede é 255.255.192.0 (/ 18) na notação CIDR
O número de hosts será 16384 e o número de sub-redes será 1024.

Encontre o resultado com a ajuda do conjunto de capturas de tela abaixo em três partes, pois o resultado é muito longo.

Assim, com a ajuda dos exemplos acima, podemos obter os detalhes da sub-rede de acordo com nossos requisitos.

A tabela abaixo demonstra os vários detalhes de sub-rede IPV4:

=> Cuidado com o servidor simples de rede de computadores

Conclusão

Neste tutorial, aprendemos a necessidade de endereçamento IP e sub-redes nos sistemas de rede de computadores, com a ajuda de diferentes exemplos.

O esquema de endereçamento IP e as sub-redes são os blocos de construção na definição das sub-redes e IPs em uma grande rede.

As diferentes fórmulas que usamos nos ajudarão a determinar os hosts que podemos conectar em uma rede específica e também nos permitirão saber como uma grande rede pode ser dividida em muitas redes menores para facilitar a comunicação.

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