Introdução
Bem-vindo a nossa prática de endereçamento IPv4 classless. Esta prática auxiliará você a entender o problema do desperdício gerado com os endereços IPv4 classful e o consequente esgotamento da disponibilidade de endereços IPv4 classful. Compreender o que significam os endereços IPv4 classless (sem classe), a estrutura e aplicação possibilita realizar um planejamento mais eficiente do endereçamento IP de uma rede. Vamos começar com o sistema classful.
Sistema classful
A Figura 1 a seguir mostra que o sistema classful atribuiu 50% dos endereços IPv4 disponíveis para 128 redes classe A e 25% dos endereços para a classe B. Os demais 25% foram colocados entre as classes C, D e E. Tal alocação gerou um desperdício de endereços e esgotou rapidamente a disponibilidade de endereços IPv4. Não são todas as organizações (corporações) que têm requisitos que se enquadram em uma das três classes. Por exemplo, uma empresa com uma rede de 260 hosts precisava receber um endereço de classe B com mais de 65.000 endereços, que desperdiça 64.740 endereços.
A abordagem classful foi substituída no fim dos anos de 1990 por um sistema mais moderno que não usa classe (classless). Mas, ainda há muitas redes classful. Por exemplo, quando se configura um endereço IPv4 em um computador, o sistema operacional examina o endereço configurado para determinar se é de classe A, B ou C. O sistema operacional assume, então, o prefixo usado por aquela classe e faz a atribuição da máscara de sub-rede padrão.
O sistema em uso desde o fim da década de 90 é conhecido como endereço classless. O nome técnico é Classless Inter-Domain Routing (CIDR). Em 1993, a IETF desenvolveu um novo conjunto de padrões que permite aos provedores de serviços alocar endereços IPv4 no limite de bits de qualquer endereço (comprimento do prefixo) em vez de apenas por um endereço de classe A, B ou C. Foi importante para adiar a redução e o eventual esgotamento dos endereços IPv4. A IETF entendia que o CIDR era apenas uma solução temporária e que um novo protocolo IP seria desenvolvido para acompanhar o rápido crescimento do número de usuários da Internet. Em 1994, a IETF começou a procurar um sucessor para o IPv4, que acabou sendo o IPv6.
Gerenciamento e atribuição de endereços IP
Uma empresa para ter hosts de rede (por exemplo, servidores Web) acessíveis pela Internet, necessita de um bloco de endereços públicos atribuídos. Lembrar que os endereços públicos são exclusivos e o uso é regulado e atribuído a cada organização (corporação). Tal condição é válida para endereços IPv4 e IPv6. Tanto IPv4 quanto IPv6 são gerenciados pela Internet Assigned Numbers Authority (IANA, <http://www.iana.org>). A IANA gerencia e aloca blocos de endereços IP aos Registros Regionais de Internet (RIRs, Figura 2). Os RIRs são responsáveis por alocar endereços IP para Provedores de Serviços de Internet (ISPs), que, por sua vez, provêm blocos de endereços IPv4 para empresas e ISPs menores. As organizações (corporações) podem obter seus endereços diretamente de um RIR e ficam sujeitas às políticas pertinentes.
Como criar uma sub-rede (classful)
A sub-rede é o processo de utilizar bits da parte host de um endereço IP para dividir a rede maior em redes menores, chamadas de sub-redes. Para entender melhor o conceito de sub-rede, imagine uma rede com um total de 256 endereços (uma rede de classe C). Um desses endereços é usado para identificar o endereço da rede e outro é usado para identificar o endereço de broadcast na rede. Portanto, há 254 endereços disponíveis para endereçar hosts. Se pegarmos todos esses endereços e os dividimos igualmente em 8 sub-redes diferentes, ainda manteremos o número total de endereços originais, mas agora os dividimos em 8 sub-redes com 32 endereços em cada. Cada nova sub-rede precisa dedicar 2 endereços: um para a sub-rede e outro para o endereço de broadcast dentro da sub-rede. O resultado é que eventualmente chegamos a 8 sub-redes, cada uma possuindo 30 endereços de sub- rede disponíveis para os hosts. Pode-se perceber que a quantidade total de hosts endereçáveis é reduzida (de 254 para 240), mas obtém-se um melhor gerenciamento do espaço de endereçamento.
Como subdividir um endereço de classe C com o método binário
Pode ser útil saber como calcular a máscara de sub-rede. Para subdividir um endereço de Classe C com o método binário basta realizar as quatro etapas a seguir:
Por exemplo, um endereço de classe C, que pega 5 bits do campo host para criar sub-redes e deixar 3 bits para definir hosts, conforme mostrado na Figura 3 a seguir. Ter 5 bits disponíveis para definir sub-redes significa que pode ter até 32 (= 25) sub-redes diferentes.
Observar que, no passado, não era permitido usar a sub-rede “zero” (00000-) e a sub-rede “tudo um” (11111-). Isso não é verdade hoje em dia. Desde o IOS da Cisco Release 12.0, todo o espaço de endereço, incluindo todas as sub-redes possíveis, é explicitamente permitido.