Tecnologia da Informação com Wagner Pequeno Jr: Conhecimento de Redes

Começo aqui minhas anotações de redes para CCNA através do Curso Online - EADCCNA.

Hosts: elementos de uma rede, exemplo, computadores, switches, hubs, firewall, etc.

Rede: A interligação dos hosts.

LAN: rede de área local.

MAN: interligação de redes da mesma cidade, exemplo, uma rede de uma universidade, cada pedaço dela que tiver separada, uma livraria, uma enfermaria, etc, é uma LAN e a interligação dessas LANs é uma MAN.

WAN: interligações entre cidades, países, ligações grandes.

A comunicação em dois pontos se dá em SIMPLEX, HALF-DUPLEX e FULL-DUPLEX.

SIMPLEX: envio de dados em uma direção somente. Exemplo: TV.

HALF-DUPLEX: envio de dados em ambas as direções alternando. Enquanto um estiver enviando o outro recebe, quando a mensagem termina o outro responde. (O Professor não colocou, mas é mais ou menos como comunicação à rádio. Tem uma mensagem de término da transmissão para que o outro possa se comunicar.)

FULL-DUPLEX: envio de dados em ambas as direções ao mesmo tempo, sem que haja problemas no envio e na resposta. (Uma ligação de celular pode ser considerada, ambos estão na mesma linha de comunicação, porém, não há pausas na informação, ambos podem falar ao mesmo tempo.)

Nós temos ainda alguns tipos de comunicação sendo elas UNICAST, MULTICAST e BROADCAST.

UNICAST: é o envio de dados somente para um host específico.

MULTICAST: é o envio de dados para um grupo seleto de hosts, uma lista dentro de uma rede, um grupo de e-mails, não globalizando todos. Exemplo: 4 hosts na rede, o host A, B, C, D e envio uma mensagem de A, para B e C, excluindo que o D receba, é um Multicast.

BROADCAST: é o envio de dados para todos os hosts, sem exceção.

Elementos para uma interconexão em uma LAN são o HUB e SWITCH.

HUB: serve para a interconexão de hosts. Ele recebe um dado e envia para todos os computadores, vem sendo defasado. (Realiza BROADCAST sempre.).

SWITCH: serve também para a interconexão de hosts, porém, ele recebe um dado e envia somente para o computador de destino, ele consegue fazer isso analisando sua tabela MAC (MAC Table)(Realiza UNICAST e MULTICAST).

Modelo OSI

Foi criado em 1977 pela ISO com o objetivo de fazer com que os hosts se comunicassem independentemente de fabricante. Este modelo é construído em camadas. São 7 camadas. Cada camada é responsável por alguma tarefa, cada camada trabalha com um tipo de informação.

1 - Física

É responsável pela transação de bits (representado por 0 e 1), nesta camada atuam os conectores, cabos, hubs, swithc, access point (AP), etc.

2 - Enlace

É responsável pelo endereçamento físico (MAC), nesta camada atuam os frames (quadros), os switches que também atuam nesta camada e usam informações destes frames para encaminhamento dos dados.

Endereço MAC possui 48 bits, ou 6 byts pois cada byte possui 8 bits, ele possui essa estrutura:

Parte amarela o fabricante e azul o endereço MAC único

Frame da camada de enlace possui essa estrutura:

O switch identifica o MAC origem e destino (em vermelho) e encaminha

3 - Rede

Esta camada possui uma subcamada chamada LLC (Logic Link Control), esta camada contém mecanismos de multiplexação e controle de fluxo. A camada de rede é responsável pelo endereçamento lógico (IP), esta camada lida com pacotes, esta camada é respondável pelo roteamento destes pacotes. Nesta camada atuam os protocolos IP, ICMP, OSPF, RIP, EIGRP, etc. Um pacote IP pode ter até 65.535 bytes de tamanho e possui essa estrutura:

Estrutura do IP

4 - Transporte

É responsável por estabelecer uma comunicação fim a fim entre dois pontos, esta camada utiliza portas para comunicação. Nesta camada atuam os protocolos UDP e TCP. Esta camada lida com segmentos. O segmento TCP tem essa estrutura:

Estrutura TCP

5 - Sessão

Esta camada é responsável por estabelecer, gerenciar e finalizar sessões. Faz a compressão e descompressão de dados, criptografia e descriptografia de dados.

6 - Apresentação

Define como os dados são apresentados, se em formato de imagem (jpeg, gif, png, etc.), se em formato de vídeo (wmv, asf, avi, etc.) ou qualquer outro formato.

7 - Aplicação

Nesta camada atuam as aplicações que farão a interação com o usuário como SMTP, HTTP, TELNET, POP, etc.

PDUs

PDUs (Protocol Data Unit) são as unidades de dados de cada camada do modelo OSI.

Seguindo a ordem:

7 - Aplicação - Dados (Data)

6 - Apresentação - Dados (Data)

5 - Sessão - Dados (Data)

4 - Transporte - Segmentos (Segments)

3 - Rede - Pacotes (Packets)

2 - Enlace - Frames

1 - Física - Bits

PDUs por camadas

Ethernet

É um padrão de interconexão para redes locais (LANs), define cabeamento, conectores, velocidade, protocolo, entre outros.

Exemplos de padrão ethernet:

100baseTX - Utiliza cabos de par trançado categorias 5/5e, 6 ou 7; os cabos devem ter no máximo 100 metros e permitem uma velocidade de até 100Mb/s.

1000baseT - Utiliza cabos de par trançado categoria 5e ou 6; os cabos devem ter no máximo 100 metros e permitem uma velocidade de até 1Gb/s.

Os cabos de par trançado são comuns em uma rede ethernet, eles contêm pares de fios trançados. Esse formato trançado serve para que sejam amenizadas as interferências magnéticas.

Visão lateral cada cor é um par contendo cor sólida e a cor + branco

(exemplo: azul e azul e branco.) formando assim 4 pares trançados

Os conectores comuns de rede são os RJ-45.

Conector RJ-45 em um cabo de par trançado

Os cabos de par trançado podem ser do tipo UTP (Unshield Twisted Pair) ou STP (Shield Twisted Pair).

A diferença dos dois é que o STP tem

um material a mais cobrindo os fios

Esse material é apenas para amenizar ainda mais a interferência dos fios garantindo uma maior qualidade, consequentemente faz com que o mesmo seja mais caro.

Existem padrões de sequenciamento de fios do cabo de par trançado. Temos o padrão A e B conforme demonstrado abaixo.

Muda só uma cor entre os dois padrões.

Existem os cabos cross-over (cruzados) e o straight-through (direto)

Os cabos cross-over tem diferentes padrões de sequenciamento de fios nas duas pontas do cabo, ou seja, A em uma ponta e B em outra ponta. Eles são utilizadospara conectar um switch a outro switch; em um hub a outro hub; um computador a outro computador; e um roteador em um computador.

Os cabos straight-through tem o mesmo padrão de sequenciamento de fios nas duas pontas, ou seja, A ou B nas duas pontas. Eles são utilizados para conectar um computador a um switch; um computador a um hub; um roteador a um switch; e um roteador a um hub.

Uma rede ethernet utiliza o protocolo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Colision Detection), é utilizado para evitar colisões. Quando uma máquina quer transmitir, ela checa se a outra máquina está ocupada.

"Existe um sinal no cabo,

logo o Host C está esperando."

Esse protocolo é muito utilizado em conexões que tem como padrão a comunicação HALF-DUPLEX, fazendo com que não gere colisão de dados e perca de pacotes. No caso de um FULL-DUPLEX, esse protocolo não precisa ser utilizado, pois tecnicamente, não há colisão, os dados percorrem os cabos sem precisar aguardar a comunicação. Exemplos de HALF-DUPLEX são as comunicações de HUBs com os HOSTs e de FULL-DUPLEX são as comunicações entre SWITCHs e HOSTs, os cabos tem já uma pré definição na porta para utilizar com precisão os pares trançados.

Domínio de BROADCAST

É até onde uma mensagem de broadcast pode chegar. As mensagens de broadcast não ultrapassam o roteador, ou seja, o roteador não encaminha mensagens de broadcast. Exemplo: se você tem uma sub-rede com 100 hosts, todos os 100 dessa sub-rede receberão, porém, ela não passa para outras redes, são apenas para essa sub-rede.

Domínio de colisão

É a área em que se pode haver colisão. Um hub é um único grande domínio de colisão, pois pelo fato de receber um dado e enviar para todos os computadores, este dado pode colidir com dados de todos os outros computadores. Se um hub possui 24 portas, há apenas um domínio de colisão.

Cada porta do switch é um domínio de colisão, pois pelo fato de receber um dado e enviar somente para o computador de destino. Este dados só pode colidir com o computador de destino. Se um switch possui 24 portas, há 24 domínios de colisão.

Ferramentas de testes básicos

Ping é uma ferramenta para testar a comunicação com outro ponto de rede, essa ferramenta utiliza o protocolo ICMP para enviar as informações.

Tracert ou traceroute (Linux) é uma outra ferramenta utilizada para saber por quantos saltos (roteadores), um pacote passa para chegar ao destino, ela mostra a rota que o pacote faz. Essa ferramenta também utiliza o protocolo ICMP.

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Comunicação Layer 2

Endereço MAC

É um endereço físico, é um endereço de camada 2 e está presente, por exemplo, nas placas de rede do PC, roteadores, etc. O endereço MAC da máquina de origem e destino são colocados no frame.

Ex: 00-19-B9-FB-E2-57

Switch e sua MAC Table

O Switch armazena uma tabela de endereços MAC, chamada MAC Table e é utilizada para fazer entrega dos dados ao host de destino.

Exemplo de MAC Table com suas portas e máquinas.

Suponhamos que a máquina(host) A fará uma comunicação com a máquina(host) B, para que isso aconteça, ele precisa saber do MAC do host B para poder encaminhar diretamente pra ele. Para isso, o host A verifica em sua ARP Table se ele já tem o MAC do host B mapeado para encaminhar, caso ele não tenha, é enviado um ARP Broadcast mapeando os IPs e coletando os MACs disponíveis em rede. Uma vez com essa informação, ele solicita comunicação ao Switch demonstrado em azul. Ele recebe a mensagem, lê o MAC de destino (no caso 000.1111.3333) e encaminha apenas para a porta E3 no qual o host está conectado. Caso esse host mude de posição, o Switch atualiza sua MAC Table automaticamente para que as mensagens sejam encaminhadas corretamente evitando excessos de comunicações.

ARP (Address Resolution Protocol)

Faz a associação do endereço MAC ao endereço IP. Quando uma máquina vai enviar um dado, ela informa o endereço MAC da máquina de destino para o Switch, se o endereço MAC não se encontra na tabela ARP (do host de origem) para ser informado, o protocolo ARP envia um ARP Broadcast e então a máquina de destino responde com seu endereço MAC. (Fazendo uma analogia, ele avisa qual é o endereço MAC da máquina de origem e é como se ele dissesse pra uma sala: "Galera, eu quero mandar uma mensagem pra um de vocês e preciso do endereço de vocês, podem me passar?", todos passam sem reclamar ele guarda isso, quando aparece um novo, ele só vai lá e pede. Se há muita gente e ele não envia mensagens com frequência pra todos, ele seleciona apenas o que ele tem mais costume de enviar e toda vez que for encaminhar uma mensagem pra alguém que não está na lista, ele só vai lá e pergunta. Quer uma analogia mais concreta? Imagina um grupo de Whats App que você não conhece todo mundo, mas tem o número da maioria e quer mandar um presente no endereço dele, é como se você pedisse pra todo mundo encaminhar o endereço. Quem quiser pegar os endereços, ele está disponível, mas cada um terá seu endereço. Quando um novo integrante chegar, você só precisaria pedir o endereço dele.)

Nesse modelo, foi enviado um ping entre o 10.10.0.2 e o 10.10.0.3 para ser criada

a tabela ARP em ambos os computadores e uma MAC Table no Switch.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

Faz a associação do endereço IP ao endereço MAC. Nesse caso, a máquina origem tem o endereço MAC, porém, não sabe o IP da máquina destino, ele utiliza esse protocolo para pegar o IP. É usado, por exemplo, quando uma máquina quer saber o seu endereço IP. É um protocolo obsoleto. (Sabe aquele seu amigo que você sabe onde mora e não tem mais o número dele? Então, você vai na casa dele um dia e pega o número do celular dele de novo, é mais ou menos isso.)

Métodos de encaminhamento de frames

Cut-through

O Switch armazena somente o endereço MAC de destino e envia os dados analisando este endereço. Este método provê baixa latência.

Store and Forward

Armazena todo o frame, faz uma checagem de erros (CRC - Cyclic Redundancy Check) e então encaminha os dados. É o método que provê maior latência.

Fragment Free

Armazena os 64 bytes iniciais do frame, analisa para ver se há erros, pois é considerado que os erros possam estar nos primeiros 64 bytes, e então, envia o frame.

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Camada de Transporte

Temos dois principais protocolos na camada de transporte TCP e UDP. Eles utilizam partes para comunicação entre cliente e servidor.

Portas

Variam de 0 a 65535. De 1 a 1023 são utilizadas geralmente pelo lado servidor, (exemplo: servidor http - porta 80, servidor telnet - porta 23, servidor SMTP - porta 25, servidor FTP - portas 20/21) são chamadas de well-know ports (portas bem conhecidas) ou portas baixas. de 1024 a 65535 são conhecidas como portas altas utilizadas geralmente pelo cliente para estabelecer uma comunicação com o servidor (exemplo: 1026 -> 80).

Protocolo TCP é confiável e orientado a conexão. Confiável pois a máquina receptora envia uma mensagem de confirmação de que os dados foram recebidos. Orientado a conexão pois estabelece uma conexão antes do envio dos dados. Protocolo TCP estabelece a conexão por 3 vias (também chamada de Three-way-handshake:

1 - Cliente envia um pacote SYN.

2 - O Servidor responde com um pacote SYN/ACK.

3 - Cliente responde com pacote ACK estabelecendo então a conexão.

Protocolo UDP não é confiável e não orientado a conexão. Não confiável pois a máquina receptora não envia confirmação de que os dados foram recebidos. Não orientado a conexão pois não estabelece conexão antes do envio dos dados.

O UDP é considerado mais rápido que o TCP pois a máquina receptora não envia uma confirmação para que então novos dados sejam enviados assim como acontece no TCP.

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Endereçamento IP

O endereço IP possui 32 bits, é dividido em 4 octetos, ou seja, 4 partes com 8 bits cada, totalizando 32 bits. Exemplo, 192.168.1.10. O Valor máximo para cada octeto é 255.

Cada octal tem essa representação binária, ou seja,

00000000.00000000.00000000.00000000

Representando o IP 192.169.1.10 em binário, temos: 11000000.10101001.00000001.00001010.

A máscara de sub-rede diz qual parte do endereço IP é rede, e qual parte são hosts, o valor máximo para cada octeto da máscara, também é 255. Exemplo, 255.255.255.0.

Classes de endereço IP: A, B, C, D.

Um endereço IP de classe "A" possui no primeiro octeto um valor de 0 a 126. Exemplo, 10.5.0.1; 8.9.3.1; A máscara de sub-rede padrão para classe "A" é 255.0.0.0.

Um endereço IP de Classe "B" possui no primeiro octeto um valor de 128 a 191. Exemplo, 172.16.0.3; 190.8.6.5; A máscara de sub-rede padrão para classe "B" é 255.255.0.0.

Um endereço IP de classe "C" possui no primeiro octeto um valor de 192 a 223. Exemplo, 192.168.1.1; 200.10.10.10; A máscara de sub-rede padrão para classe "C" é 255.255.255.0.

Um endereço IP de classe "D" possui no primeiro octeto um valor de 224 a 239. Exemplo, 224.0.0.1; 226.5.5.5; A máscara de sub-rede padrão para classe "D" é 255.255.255.255. Ela é utilizada para multicast.

Lembrando que nas máscaras, a representação "0" é a representação de hosts, enquanto que a representação diferente de "0" é a faixa de representação de rede em abrangência.

Endereço IP privados e públicos.

Endereço IPs privados são usados na rede interna, não são válidos na internet. Exemplos:

- 10.0.0.0 a 10.255.255.255;

- 172.16.0.0 a 172.31.255.255;

- 192.168.0.0 a 192.168.255.255;

Endereço IPs públicos são válidos na internet, são usados para acessar a internet. Exemplo:

- 210.55.10.20;

Rede Classfull

Rede Classfull é a "rede-mãe", é uma rede sem sub-rede, com a máscara padrão. Exemplo:

- 10.5.5.5 com máscara 255.0.0.0 -> Rede Classfull: 10.0.0.0;

"Massete": Identificando a classe da internet, lembra-se da máscara? Onde você sabe que tem "0" para representação de hosts? Então, transforme aqueles números que na máscara são representados por "0" no IP e você tem o Classfull. Quer mais um exemplo? Aí vai:

- 172.16.10.20 com a máscara 255.255.0.0 -> Rede Classfull: 172.16.0.0;

A faixa de rede 127.0.0.0

Você percebeu que não foi comentado 127.0.0.0? Então, a faixa de rede 127.0.0.0 é reservada para testes internos, um pacote enviado a este endereço vai até a placa de rede e volta para a própria máquina. Geralmente é utilizado o endereço 127.0.0.1. Os endereços dessa faixa também são chamados de loopback.

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Sub-redes

Sub-redes são redes menores criadas a partir de um endereçamento. Para formar sub-redes usam-se bits de host. Exemplo:

- 10.0.0.0 (Endereço Classe A), esses 3 últimos octetos identificam as porções de host, eles são utilizados para criar sub-redes;

-172.16.0.0 (Endereço Classe B), esses 2 últimos octetos identificam as porções de host, eles são utilizados para criar sub-redes;

- 192.168.1.0 (Endereço Classe C), esse último octeto identifica a porção de host, ela é utilizada para criar sub-redes;

Como formar sub-redes

Endereço Classe A: 10.0.0.0.

Suponhamos que em um meio escolar precisamos de 9 sub-redes (pensando de maneira criativa, 1 sub-rede para cada matéria.), quantos bits são necessários para se formar 9 sub-redes? A contagem é que a cada elevação de bits temos que garantir o número de sub-redes necessários, A formula é a seguinte: 2 elevado a "x" = Nº de sub-redes, considerando que se trata de um número Binário, correto? Então, que número em elevação de 2 equaliza em no mínimo 9? O cálculo é simples: 2 elevado a 0 é igual a 1, certo? 2¹ é igual a 2, correto? E 2²? É igual a 4. 2³ é igual a 8. 2 elevado a 4 é igual a 16. Concorda comigo que 8 não é válido e 16 é? Mesmo que as matérias aumentem, cada professor utilizaria em sua sala 1 sub-rede individual. Ótimo, então será 2 elevado à 4 potência que dão exatas 16 sub-redes. Se você é um curioso como eu, a pergunta em sua mente é: "Ok, você descobriu o mistério, mas onde começa os endereços, onde termina, que máscaras são, será uma máscara só? Não entendi." Eu explico, chega mais. Uma vez que temos esse cálculo, me lembra, o "x" em que nós elevamos, valia quanto, mesmo? 4, correto? Pois bem, ele representa o número de bits que nós vamos "ligar", eles passaram a ser "1" e não "0" mais, fazendo com que assim a rede seja sub-dividida. "Agora não entendi foi nada." Eu vou colocar aqui, olha:

10.00000000.00000000.00000000

Cada octeto acima está representado em azul em binário, correto? Partindo dessa premissa, nós temos que somente o primeiro octeto está representado em decimal e é parte do endereçamento ou, se você quiser definir assim, é o endereçamento principal/original.

O cálculo que nós fizemos, será para "ativar" os binários da esquerda pra direita à partir do segundo octeto, ou seja, o primeiro ali em porção de host. Vou colocar eles em vermelho. São 4, lembra?

10.00000000.00000000.00000000

Pois bem. Sabe esses 4 aqui em cima? Eles serão a representação da máscara de rede e onde a rede vai terminar. "Hã?". Calma pequeno(a) gafanhoto(a), eu explico. Vamos primeiro ativar?

10.11110000.00000000.00000000

Feito isso, nós temos a representação binária, lembra? Então, em uma escala, tem-se(vou representar da direita para a esquerda e a elevação de "^", feito?)

0 = 2^0 = 1

0 = 2^1 = 2

0 = 2^2 = 4

0 = 2^3 = 8

1 = 2^4 = 16

1 = 2^5 = 32

1 = 2^6 = 64

1 = 2^7 = 128

Sacou? Agora vamos somar os ligados?

128+64+32+16 = 240. "Opa, pera aí, você disse que essa seria a representação da máscara e de onde a rede termina, é isso?" Exato, a máscara padrão para a rede classe A é como? 255.0.0.0, certo? Ela passa agora a ser 255.240.0.0 e para saber os intervalos basta diminuir 256 (representação integral dos octetos) com a nova máscara (que nesse caso é 240). 256 - 240 = 16. Sendo assim, a rede há de começar em um múltiplo de 16. "Como?". Assim malucão(ona):

Faixa 1 de sub-rede: 10.0.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 2 de sub-rede: 10.16.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 3 de sub-rede: 10.32.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 4 de sub-rede: 10.48.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 5 de sub-rede: 10.64.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 6 de sub-rede: 10.80.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 7 de sub-rede: 10.96.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 8 de sub-rede: 10.112.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 9 de sub-rede: 10.128.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 10 de sub-rede: 10.144.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 11 de sub-rede: 10.160.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 12 de sub-rede: 10.176.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 13 de sub-rede: 10.192.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 14 de sub-rede: 10.208.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 15 de sub-rede: 10.224.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 16 de sub-rede: 10.240.0.0 / Máscara: 255.240.0.0

Sendo assim, tem-se 16 sub-redes. Massa, mas aí você me pergunta:"Ok, Wagner, você me convenceu, eu consegui entender e consigo configurar na manha, mas como vou saber quantos hosts eu posso conectar em cada?" É simples. Se lembra daquela fórmula que usamos para calcular a quantidade de redes? Usaremos a mesma, a diferença é que vamos pegar os bits restantes não usamos no cálculo, ou seja, os azuis e colocaremos na fórmula tirando 2 do total. Ela ficará assim: 2 elevado a "x" menos 2 (2^x-2). Em nossa rede representada por 10.0.0.0 / 255.240.0.0 teremos 20 bits sobrando, logo:

2^20 - 2 = 1.048.574 possíveis por sub-redes. Ou seja, cada professor poderia ter mais de 1 milhão de alunos por turno acessando a mesma rede.

Intervalo de hosts e endereço de Broadcast

"Maneiro, coloquei tudo lá no meu roteador, tá rodando exatamente 16 redes, mas... Como eu vou identificar as redes e saber quem está conectado no quê?". Então, lá vai, se segura e não perde a cabeça. Vimos aqui em cima as 16 faixas, certo? Cada uma delas representa a rede. Então, o próximo IP até 2 IPs antes da próxima faixa são de hosts. "Não, perdi a cabeça aqui.". Vou mostrar:

Faixa 1 de sub-rede: 10.0.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.0.0.1 - 10.15.255.254

Faixa 2 de sub-rede: 10.16.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.16.0.1 - 10.31.255.254

Faixa 3 de sub-rede: 10.32.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.32.0.1 - 10.47.255.254

Faixa 4 de sub-rede: 10.48.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.48.0.1 - 10.63.255.254

Faixa 5 de sub-rede: 10.64.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.64.0.1 - 10.79.255.254

Faixa 6 de sub-rede: 10.80.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.80.0.1 - 10.95.255.254

Faixa 7 de sub-rede: 10.96.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.96.0.1 - 10.111.255.254

Faixa 8 de sub-rede: 10.112.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.112.0.1 - 10.127.255.254

Faixa 9 de sub-rede: 10.128.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.128.0.1 - 10.143.255.254

Faixa 10 de sub-rede: 10.144.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.144.0.1 - 10.159.255.254

Faixa 11 de sub-rede: 10.160.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.160.0.1 - 10.175.255.254

Faixa 12 de sub-rede: 10.176.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.176.0.1 - 10.191.255.254

Faixa 13 de sub-rede: 10.192.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.192.0.1 - 10.207.255.254

Faixa 14 de sub-rede: 10.208.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.208.0.1 - 10.223.255.254

Faixa 15 de sub-rede: 10.224.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.224.0.1 - 10.239.255.254

Faixa 16 de sub-rede: 10.240.0.0 / Máscara: 255.240.0.0 / Hosts: 10.240.0.1 - 10.255.255.254

"Mas, por que ali está assim sempre 1 valor antes e 254 no final?". Porque até ali é host aceitável e os Broadcasts são exatamente os 255. Quer ver?

Faixa 1 de sub-rede: 10.15.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 2 de sub-rede: 10.31.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 3 de sub-rede: 10.47.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 4 de sub-rede: 10.63.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 5 de sub-rede: 10.79.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 6 de sub-rede: 10.95.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 7 de sub-rede: 10.111.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 8 de sub-rede: 10.127.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 9 de sub-rede: 10.143.255.255/ Máscara: 255.240.0.0

Faixa 10 de sub-rede: 10.159.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 11 de sub-rede: 10.175.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 12 de sub-rede: 10.191.255.255/ Máscara: 255.240.0.0

Faixa 13 de sub-rede: 10.207.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 14 de sub-rede: 10.223.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 15 de sub-rede: 10.239.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Faixa 16 de sub-rede: 10.255.255.255 / Máscara: 255.240.0.0

Endereço Classe B: 172.16.0.0.

Agora é diferente, ao invés de uma escola, eu tenho uma empresa que tem aí uma cidade industrial e muitas máquinas espalhadas, mas precisa interligá-las de forma abrangente. Quero agora uma rede com 1000 sub-redes. "É possível isso, maluco?". Não só é possível como vamos calcular aqui e agora! Bora?

Mesma pergunta: Quantos bits são necessários para me garantir no mínimo 1000 sub-redes. Joga na fórmula 2 elevado a "x" = 1000. Faz comigo aqui em baixo, mas antes, vamos identificar as camadas.

172.16.00000000.00000000

Temos então 16 bits pra usar, correto? Pois bem, vou colocar em fórmula para ser mais rápido e mais objetivo(ligando da esquerda para a direita):

2^0 = 1

2^1 = 2

2^2 = 4

2^3 = 8

2^4 = 16

2^5 = 32

2^6 = 64

2^7 = 128

2^8 = 256

2^9 = 512

2^10 = 1024

Qual dessas aí em cima cabem 1000 redes? Se você chutou ou escolheu 2^10, você está certo. Lembra na primeira que queríamos 9 sub-redes? Então, o 4º bit comportava, nesse caso aqui o 10º comporta. Isso quer dizer que vamos fazer o cálculo até o 10º bit ligado. Olha aí:

172.16.00000000.00000000

Olha lá. 10 bits selecionados. Convertendo eles para ativos eles ficam:

172.16.11111111.11000000

Pronto, agora, vamos somar os ligados?

0 = 2^0 = 1

0 = 2^1 = 2

0 = 2^2 = 4

0 = 2^3 = 8

0 = 2^4 = 16

0 = 2^5 = 32

1 = 2^6 = 64

1 = 2^7 = 128

1 = 2^0 = 1

1 = 2^1 = 2

1 = 2^2 = 4

1 = 2^3 = 8

1 = 2^4 = 16

1 = 2^5 = 32

1 = 2^6 = 64

1 = 2^7 = 128

"Wagner, não faz confusão, por que você repetiu?". Porque olha ali em cima na representação de octetos. Lá temos todos os 8 primeiros bits ligados e apenas 2 do próximo octeto. Sendo assim, vamos calcular a máscara nova e até onde vai a rede? 128+64+32+16+8+4+2+1+128+64 = 447. "Mas, calma lá... As máscaras de rede e a rede em si só vão até 255.". Exatamente, então ela até o ponto vale 255 e no último octeto ela vale a soma de 128 e 64 que dá 192. logo, a máscara é 255.255.255.192. Qual o intervalo? Ah, é fácil também. Pego 256 e diminuo em ambos os octetos, sendo assim 256-255 e 256-192. 256-255 = 1 e 256-192 = 64. Tendo esse cálculo, a rede vai variar de 1 em 1 no 3º octeto e 64 em 64 no último octeto se limitando a rede a chegar a 192 no último octeto. Assim sendo as redes ficarão assim (Primeiras 16 e a última):

Faixa 1 de sub-rede: 172.16.0.0 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 2 de sub-rede: 172.16.0.64 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 3 de sub-rede: 172.16.0.128 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 4 de sub-rede: 172.16.0.192 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 5 de sub-rede: 172.16.1.0 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 6 de sub-rede: 172.16.1.64 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 7 de sub-rede: 172.16.1.128 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 8 de sub-rede: 172.16.1.192 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 9 de sub-rede: 172.16.2.0 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 10 de sub-rede: 172.16.2.64 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 11 de sub-rede: 172.16.2.128 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 12 de sub-rede: 172.16.2.192 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 13 de sub-rede: 172.16.3.0 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 14 de sub-rede: 172.16.3.64 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 15 de sub-rede: 172.16.3.128 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 16 de sub-rede: 172.16.3.192 / Máscara: 255.255.255.192

(...)

Faixa 1024 de sub-rede: 172.16.255.192 / Máscara: 255.255.255.192

"Mas me diga, quantos hosts mesmo essas sub-redes comportam?". Cálculo meu(minha) amigo(a), se lembra do 2 elevado a "x" menos 2 sendo que "x" são os bits que não foram ativados? Então, quantos sobraram no último octeto? 6 bits, correto? Olha eles representados em azul:

172.16.11111111.11000000

Então, só jogar na fórmula 2^6 - 2 = 62 possíveis hosts por sub-rede. Ou seja, cada setor da empresa poderia ter 62 máquinas interligadas fazendo várias coisas e mesmo assim conectadas a uma central.

Faixa 1 de sub-rede: 172.16.0.0 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.0.1 - 172.16.0.62

Faixa 2 de sub-rede: 172.16.0.64 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.0.65 - 172.16.0.126

Faixa 3 de sub-rede: 172.16.0.128 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.0.129 - 172.16.0.190

Faixa 4 de sub-rede: 172.16.0.192 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.0.193 - 172.16.0.254

Faixa 5 de sub-rede: 172.16.1.0 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.1.1 - 172.16.1.62

Faixa 6 de sub-rede: 172.16.1.64 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.1.65 - 172.16.1.126

Faixa 7 de sub-rede: 172.16.1.128 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.1.129 - 172.16.1.190

Faixa 8 de sub-rede: 172.16.1.192 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.1.193 - 172.16.1.254

Faixa 9 de sub-rede: 172.16.2.0 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.2.1 - 172.16.2.62

Faixa 10 de sub-rede: 172.16.2.64 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.2.65 - 172.16.2.126

Faixa 11 de sub-rede: 172.16.2.128 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.2.129 - 172.16.2.190

Faixa 12 de sub-rede: 172.16.2.192 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.2.193 - 172.16.2.254

Faixa 13 de sub-rede: 172.16.3.0 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.3.1 - 172.16.3.62

Faixa 14 de sub-rede: 172.16.3.64 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.3.65 - 172.16.3.126

Faixa 15 de sub-rede: 172.16.3.128 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.3.129 - 172.16.3.190

Faixa 16 de sub-rede: 172.16.3.192 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.3.193 - 172.16.3.254

(...)

Faixa 1024 de sub-rede: 172.16.255.192 / Máscara: 255.255.255.192 / Hosts: 172.16.255.193 - 172.16.255.254

Broadcast

Faixa 1 de sub-rede: 172.16.0.63 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 1 de sub-rede: 172.16.0.127 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 1 de sub-rede: 172.16.0.191 / Máscara: 255.255.255.192

Faixa 1 de sub-rede: 172.16.0.255 / Máscara: 255.255.255.192