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 (de 0 a 32), conforme mostra a tabela.

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.

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Autoria

Evandro Cantú / IFPR - Câmpus Foz do Iguaçu

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