Protocolo IP
Protocolo IP
O protocolo IP (Internet Protocol) é integrante da arquitetura Internet e fornece um serviço com as seguintes características:
- Encaminhamento de pacotes (comutação de pacotes) tipo melhor esforço (best-effort);
- Não confiável: entrega de pacotes não é garantida;
- Sem conexão: cada pacote é independente do outro, não existem circuitos virtuais.
- Protocolo IP
- Define:
- Formado do pacote (datagrama IP);
- Endereçamento IP;
- Roteamento de pacotes;
- Mecanismo de controle de erros e sinalização entre hosts e roteadores (protocolo ICMP - Internet Control Message Protocol).
Endereçamento IP
O endereço IP é um endereço lógico de 32 bits, escrito em quatro octetos representados em decimal, cada um variando de O a 255. Os números são separados por pontos.
Por exemplo,
200.17.101.9
- é um endereço válido e sua notação em binário é:
11001000 00010001 01100101 00001001
Todo computador na Internet necessita de um endereço IP exclusivo.
Cada endereço IP engloba duas partes:
- Identificador da rede: identifica a rede onde se encontram todos os computadores da mesma rede local.
- Identificador do host: identifica um dispositivo em uma rede local, como um computador ou roteador.
Na figura temos três redes locais interconectadas por um roteador. Os dispositivos conectados a rede local da direita tem os endereços IP da forma 200.1.1.X. Isto é, compartilham os 24 bits mais à esquerda do endereço IP, o que identifica a rede. Os 8 bits restantes permitem identificar cada host ou roteador da rede local. O endereço da rede local é 200.1.1.0/24, onde a notação /24 é também conhecida como máscara de rede, e indica que os 24 bits mais à esquerda dos 32 bits do IP identificam a rede.
Máscara de rede
O valor da máscara de rede também pode ser representada na notação decimal com pontos. Por exemplo, a máscara /24 pode ser representada como
255.255.255.0
- é equivalente a
11111111 1111111 1111111 0000000
- o que significa que os 24 primeiros bits são um e os 8 restantes zero.
Através da máscara de rede podemos extrair o identificador da rede de um endereço IP utilizando uma operação lógica AND entre o endereço IP e a máscara de rede.
Por exemplo, para descobrir o identificador de rede do computador cujo endereço IP é 200.17.101.9 e cuja máscara de rede é 255.255.255.0, devemos fazer uma operação AND desdes dois valores:
11001000 00010001 01100101 00001001
11111111 11111111 11111111 00000000
AND ___________________________________
11001000 00010001 01100101 00000000
- que resulta no endereço de rede 200.17.101.0.
Classes de endereçamento de IP
Quando o protocolo IP foi criado existiam cinco classes de endereçamento:
- Classe A (bits mais significativo do endereço 0) e máscara de rede /8;
- Classe B (dois bits mais significativos do endereço 10) e máscara de rede /16;
- Classe C (três bits mais significativos do endereço 110) e máscara de rede /24;
- Classe D (quatro bits mais significativos do endereço 1110) reservada multicast.
- Classe E (quatro bits mais significativos do endereço 1111) uso futuro.
- Estas classes de endereçamento não são mais utilizadas
- Com o crescimento do número de organizações de pequeno e médio porte o espaço de endereçamento ficou limitado. Por exemplo, uma rede classe C pode acomodar até 28 endereços, ou seja 256 hosts, o que pode ser muito pouco para muitas organizações. Já uma classe B, poderia acomodar 215 endereços, ou 64.634 endereços, o que seria demais para uma organização com, por exemplo, 2000 computadores.
Endereçamento CIDR
O endereçamento CIDR (classless interdomain routing) otimiza a distribuição dos endereços IP de 32 bits.
O endereçamento CIDR usa a notação / (barra) para indicar a quantidade de bits que identifica a rede, podendo o tamanho da mascara ser de qualquer quantidade de bits (entre 0 e 32 bits).
Por exemplo, uma rede com máscara /20 reserva 20 bits para identificar a rede e 12 para identificar os hosts dentro da rede, totalizando 212=4096 hosts possíveis.
Notação Endereços Blocos -------- ----------- ---------- n.n.n.n/32 1 4294967296 host route n.n.n.x/31 2 2147483648 enlace ponto a ponto n.n.n.x/30 4 1073741824 n.n.n.x/29 8 536870912 n.n.n.x/28 16 268435456 n.n.n.x/27 32 134217728 n.n.n.x/26 64 67108864 n.n.n.x/25 128 33554432 n.n.n.0/24 256 16777216 Class C n.n.x.0/23 512 8388608 n.n.x.0/22 1024 4194304 n.n.x.0/21 2048 2097152 n.n.x.0/20 4096 1048576 n.n.x.0/19 8192 524288 n.n.x.0/18 16384 262144 n.n.x.0/17 32768 131072 n.n.0.0/16 65536 65536 Class B n.x.0.0/15 131072 32768 n.x.0.0/14 262144 16384 n.x.0.0/13 524288 8192 n.x.0.0/12 1048576 4096 n.x.0.0/11 2097152 2048 n.x.0.0/10 4194304 1024 n.x.0.0/9 8388608 512 n.0.0.0/8 16777216 256 Class A x.0.0.0/7 33554432 128 x.0.0.0/6 67108864 64 x.0.0.0/5 134217728 32 x.0.0.0/4 268435456 16 x.0.0.0/3 536870912 8 x.0.0.0/2 1073741824 4 x.0.0.0/1 2147483648 2 0.0.0.0/0 4294967296 1 rota default
- n é um decimal de 8-bit.
- x é um valor de 1 a 7 bits, dependendo do comprimento do prefixo.
=Endereços de uso especial
- 0.0.0.0: Endereço com todos os 32 bits iguais a 0. Pode aparecer em tabelas de roteamento identificando o destino como a própria rede e também identificar rotas default;
- 255.255.255.255: Endereço com todos os 32 bits iguais a 1. É considerado um endereço de difusão limitado a rede do host origem do datagrama (não encaminhado);
- 127.0.0.0: Endereço reservado para teste de loopback e comunicação entre processos da mesma máquina.
- Autoria
- Evandro Cantú / IFPR - Câmpus Foz do Iguaçu
