Octetos e notação decimal com ponto
Os endereços IPv4 têm 32 bits de comprimento. Aqui está um endereço IPv4 em binário:
11010001101001011100100000000001
Observe como é difícil ler este endereço. Imagine ter que configurar dispositivos com uma série de 32 bits! Por esse motivo, os 32 bits são agrupados em quatro bytes de 8 bits chamado octetos:
11010001.10100101.11001000.00000001
Está melhor, mas ainda assim difícil de ler. É por isso que convertemos cada octeto em seu valor decimal, separados por um ponto decimal ou por um período. O IPv4 binário acima torna-se esta representação decimal com ponto
: 209.165.200.1
Observação: por enquanto, você não precisa saber como converter entre sistemas de números binários e decimais
Redes e hosts
O endereço lógico IPv4 de 32 bits é hierárquico e contém duas partes, a rede e o host Na figura, a porção de rede é azul e a porção de host é vermelha. As duas partes são necessárias em um endereço IPv4. Ambas as redes têm a máscara de sub-rede 255.255.255.0. Máscara de sub-rede é usada para identificar a rede à qual o host está conectado.
Como exemplo, um host com o endereço IPv4 192.168.5.11 e a máscara de sub-rede 255.255.255.0. Os três primeiros octetos (192.168.5) identificam a porção de rede do endereço e o último octeto (11) identifica o host. Isso é conhecido como endereçamento hierárquico porque a porção de rede indica a rede na qual está localizado cada endereço exclusivo de host. Os roteadores precisam saber apenas como alcançar cada rede, em vez de precisar saber a localização de cada host individual.
Com o endereçamento IPv4, poderão existir diversas redes lógicas em uma rede física se a porção de rede dos endereços de hosts de rede lógica for diferente. Por exemplo: três hosts em uma única rede local física têm a mesma porção de rede do endereço IPv4 (192.168.18) e outros três hosts têm porções de rede diferentes de seus endereços IPv4 (192.168.5). Os hosts com o mesmo número de rede em seus endereços IPv4 poderão se comunicar entre si, mas não com os outros hosts sem o uso de roteamento. Neste exemplo, há uma rede física e duas redes IPv4 lógicas.
Outro exemplo de rede hierárquica é o sistema telefônico. Em um número de telefone, o código de país, o código de área e a central telefônica representam o endereço de rede e os dígitos restantes representam um número de telefone local.
Endereços IPv4 públicos e privados
Assim como existem diferentes maneiras de transmitir um pacote IPv4, existem também diferentes tipos de endereços IPv4. Alguns endereços IPv4 não podem ser usados para sair para a Internet, e outros são especificamente alocados para roteamento para a Internet. Alguns são usados para verificar uma conexão e outros são auto-atribuídos. Como administrador de rede, você acabará se familiarizando com os tipos de endereços IPv4, mas por enquanto, você deve pelo menos saber o que eles são e quando usá-los.
Endereços IPv4 públicos são endereços roteados globalmente entre os roteadores do provedor de serviços de Internet (ISP). No entanto, nem todos os endereços IPv4 disponíveis podem ser usados na Internet . Existem blocos de endereços (conhecidos como endereços privados) que são usados pela maioria das organizações para atribuir endereços IPv4 a hosts internos.
Em meados dos anos 90, com a introdução da World Wide Web (WWW), endereços IPv4 privados foram introduzidos devido ao esgotamento do espaço de endereços IPv4. Os endereços IPv4 privados não são exclusivos e podem ser usados internamente em qualquer rede.
| Endereço de rede e prefixo | RFC 1918 Intervalo de endereços privados |
|---|---|
| 10.0.0.0/8 | 10.0.0.0 - 10.255.255.255 |
| 172.16.0.0/12 | 172.16.0.0 - 172.31.255.255 |
| 192.168.0.0/16 | 192.168.0.0 - 192.168.255.255 |
Endereços IPv4 de Uso Especial
Os endereços de loopback (127.0.0.0 / 8 ou 127.0.0.1 a 127.255.255.254) são comumente identificados apenas como 127.0.0.1. Eles são endereços especiais usados por um host para direcionar tráfego para ele mesmo Por exemplo, o comando ping, é comumente usado para testar conexões com outros hosts. Mas você também pode usar o comando ping para testar a configuração de IP do seu próprio dispositivo.
Os endereços locais de link (169.254.0.0 / 16 ou 169.254.0.1 a 169.254.255.254) são mais conhecidos como endereços APIPA ( endereçamento IP privado automático ) ou endereços auto-atribuídos. Eles são usados por um cliente Windows para se autoconfigurar caso o cliente não consiga obter um endereçamento IP por outros métodos. Endereços de link local podem ser usados em uma conexão ponto a ponto, mas não são comumente usados para esse fim.
Endereçamento Classful Legado
Em 1981, os endereços IPv4 foram atribuídos usando o endereço classful, conforme definido na RFC 790 ( RFC 790 - Assigned numbers ), Números Atribuídos Os clientes receberam um endereço de rede com base em uma das três classes, A, B ou C. A RFC dividiu os intervalos de unicast em classes específicas da seguinte maneira:
- Classe A (0.0.0.0/8 to 127.0.0.0/8) – Projetado para suportar redes extremamente grandes com mais de 16 milhões de endereços de host. A Classe A usou um prefixo fixo /8 com o primeiro octeto para indicar o endereço de rede e os três octetos restantes para endereços de host (mais de 16 milhões de endereços de host por rede).
- Classe B (128.0.0.0 / 16 - 191.255.0.0 / 16) - Projetada para oferecer suporte às necessidades de redes de tamanho moderado a grande com até aproximadamente 65.000 endereços de host. A Classe B usou um prefixo fixo /16 com os dois octetos de alta ordem para indicar o endereço de rede e os dois octetos restantes para endereços de host (mais de 65.000 endereços de host por rede).
- Classe C (192.0.0.0 / 24 - 223.255.255.0 / 24) - Projetado para oferecer suporte a pequenas redes com no máximo 254 hosts. A Classe C usou um prefixo fixo / 24 com os três primeiros octetos para indicar a rede e o octeto restante para os endereços de host (apenas 254 endereços de host por rede).
Observação: Há também um bloco multicast Classe D consistindo de 224.0.0.0 a 239.0.0.0 e um bloco de endereço experimental Classe E consistindo de 240.0.0.0 - 255.0.0.0.
Na época, com um número limitado de computadores usando a internet, o endereçamento clássico era um meio eficaz para alocar endereços. Como mostrado na figura, as redes de classe A e B têm um número muito grande de endereços de host e Classe C tem muito poucos. As redes de classe A representaram 50% das redes IPv4. Isso fez com que a maioria dos endereços IPv4 disponíveis não fossem utilizados.
Em meados da década de 1990, com a introdução da World Wide Web (WWW), o endereçamento clássico foi obsoleto para alocar de forma mais eficiente o espaço de endereços IPv4 limitado. A alocação de endereço de classe foi substituída por endereçamento sem classe, que é usado hoje. O endereçamento sem classe ignora as regras das classes (A, B, C). Endereços de rede IPv4 públicos (endereços de rede e máscaras de sub-rede) são alocados com base no número de endereços que podem ser justificados.
Atribuição de Endereços IP
Endereços IPv4 públicos são endereços roteados globalmente pela Internet. Endereços IPv4 públicos devem ser exclusivos.
Os endereços IPv4 e IPv6 são gerenciados pela IANA (Internet Assigned Numbers Authority). A IANA gerencia e aloca blocos de endereços IP aos registros regionais de Internet (RIRs).
Os RIRs são responsáveis por alocar endereços IP aos ISPs que fornecem blocos de endereços IPv4 para organizações e ISPs menores. As organizações também podem obter seus endereços diretamente de um RIR (sujeito às políticas desse RIR).
Registros Regionais da Internet
- AfriNIC(Centro de Informação de Redes Africanas) - Região da África
- APNIC(Centro de informações de redes da Ásia-Pacífico) - Região Ásia/Pacífico
- ARIN(Registro Americano de Números da Internet) - Região da América do Norte
- LACNIC(Registro regional de endereços IP da América Latina e do Caribe) - América Latina e algumas ilhas do Caribe
- RIPE NCC(Centro de coordenação da rede Réseaux IP Européens) - Europa, Oriente Médio e Ásia Central