Classes IPv4: O que são e como são usados

O que é um endereço IP?

Um endereço IP, abreviado para o endereço do protocolo da Internet, é um identificador exclusivo atribuído a um dispositivo conectado a uma rede.Pense nisso como um rótulo numérico que permite que computadores, servidores, smartphones e outros dispositivos localizem e se comuniquem em uma rede.Esses endereços garantem que os dados enviados pela Internet atinjam o destino correto.

IPv4 é o sistema de endereçamento de rede original, datado de 1983. Apesar do gradual Transição para IPv6, O IPv4 continua sendo o padrão para a maioria das comunicações na Internet e na rede hoje.

Formato de endereço IPv4

Os endereços IPv4 são baseados no sistema binário, composto por 32 dígitos binários (bits).Cada endereço IPv4 é um número de 32 bits, dividido em quatro segmentos conhecidos como octetos ou bytes.Cada octeto contém 8 bits, compensando o endereço completo de 32 bits.O termo "octeto" vem do fato de que cada grupo contém exatamente 8 bits.Em sua forma mais legível pelo homem, esses octetos são separados por períodos, um formato conhecido como notação decimal pontilhada.

Cada octeto pode ter um valor decimal que varia de 0 a 255, derivado do fato de que um número binário de 8 bits pode representar 256 valores diferentes (8^2 = 256).

Um exemplo de endereço IPv4 pode ser assim: 192.168. 43. 241

Representação binária

Embora os endereços IPv4 sejam geralmente vistos em forma decimal de legibilidade humana, eles são processados ​​em forma binária por computadores.Cada octeto é convertido em um número binário de 8 bits.Por exemplo, o endereço 192.168.43.1 em binário se parece com o seguinte:

• 192: 11000000

• 168: 10101000

• 43: 00101011

• 241: 1111001

Então, 192.168.43. 241 em binário IS: 11000000.10101000.00101011. 1111001

Significado de cada bit

Quando quebrado, cada bit em um endereço IPv4 fornece informações que ajudam a identificar a rede e o dispositivo específico nessa rede, bem como guiar as decisões de roteamento e ativar a sub -rede para gerenciamento de rede.

Rede e host: Os bits são usados para determinar a parte da rede e a parte do host do endereço.Dependendo da máscara de sub -rede, alguns bits representam a rede e os bits restantes representam o host nessa rede.

Roteamento: Os roteadores usam a forma binária de endereços IP para tomar decisões de roteamento.A parte da rede ajuda a determinar a rede de destino, enquanto a parte do host identifica o dispositivo específico dentro dessa rede.

Subnet: A representação binária permite a criação de sub -redes.Ao manipular bits (usando máscaras de sub-rede), grandes redes podem ser divididas em sub-redes menores e mais gerenciáveis.

Classes de endereço IPv4

Os endereços IPv4 são divididos em 5 classes (A, B, C, D, E).Cada classe foi projetada para lidar com redes de tamanho diferente, acomodar entidades específicas e, finalmente, simplificar o processo de roteamento por meio de uma atribuição de endereço estruturada e abordagem de gerenciamento.

Classe A

Uso: Os endereços IP da classe A são normalmente usados por organizações muito grandes devido ao seu extenso espaço de endereço.Os exemplos incluem grandes empresas e entidades governamentais que exigem um número substancial de endereços IP para acomodar uma extensa rede.

Intervalo de IP: 1.0.0.0 a 127.0.0.0

Máscara de sub -rede padrão: 255.0.0.0

• Essa máscara de sub -rede indica que os primeiros 8 bits (1 byte) do endereço são usados ​​para a parte da rede, enquanto os 24 bits restantes (3 bytes) são usados ​​para a parte do host.

Hosts por rede: 16,777,214

Redes: 128

• Apenas 126 estão disponíveis, pois duas redes são reservadas para casos específicos.

Classe B.

Uso: Os endereços IP da classe B são comumente utilizados por organizações de médio a grande porte, como instituições educacionais, empresas de médio porte e provedores regionais de serviços de Internet (ISPs).Essas entidades se beneficiam do espaço de endereço substancial fornecido pelos endereços da Classe B, permitindo que eles suportem um número considerável de dispositivos, mantendo o desempenho eficiente da rede.

Intervalo de IP: 128.0.0.0 a 191.255.0.0

Máscara de sub -rede padrão: 255.255.0.0

• Esta máscara de sub -rede designa os primeiros 16 bits (1 byte) do endereço para a parte da rede e os 16 bits restantes (1 byte) para a parte do host.

Hosts por rede: 65,534

Redes: 16,384

Classe c

Uso: Endereços IP da classe C são comumente utilizados para redes de menor escala devido à sua capacidade de suportar um número moderado de hosts por rede, oferecendo um grande número de redes.Eles são frequentemente implantados, onde são necessárias várias redes menores, como ambientes de escritório, instituições educacionais com vários departamentos e redes residenciais.

Intervalo de IP:192.0.0.0 a 223.255.255.0

Máscara de sub -rede padrão: 255.255.255.0.

• Esta máscara de sub -rede designa os primeiros 24 bits (3 bytes) do endereço para a parte da rede e os 8 bits restantes (1 byte) para a parte do host.

Hosts por rede: 254

Redes: 2,097,152

Classe d

Uso: Os endereços da classe D são reservados para comunicação multicast, onde um único pacote pode ser enviado para vários destinatários simultaneamente.Esse tipo de comunicação é comumente usado para transmitir conteúdo multimídia, videoconferência, jogos on -line e outros aplicativos em que os dados precisam ser distribuídos para vários destinatários em várias redes.

Intervalo de IP: 224.0.0.0 a 239.255.255.255.

• Esses endereços são designados especificamente para comunicação de grupo multicast.

Não atribuído a dispositivos ou redes individuais: Ao contrário dos endereços de classe A, B e C, os endereços da classe D não são atribuídos a dispositivos ou redes individuais.Em vez disso, eles são usados para identificar grupos multicast.Os endereços multicast não são rotáveis da mesma maneira que os endereços Unicast, e os roteadores os lidam de maneira diferente para facilitar a comunicação multicast entre as redes.

Não limitado pelos números de rede ou host: Como os endereços da classe D não são atribuídos a redes ou hosts individuais, não há conceito do número de redes ou hosts associados aos endereços de classe D.Em vez disso, esses endereços são usados para fins de comunicação especializados e não estão sujeitos às mesmas restrições que os endereços Unicast.

Classe e

Uso: Apesar de fazer parte do espaço de endereço IPv4, os endereços da classe E não são empregados em configurações ou implantações de rede padrão, nem são alocadas para uso em redes públicas ou privadas.Em vez disso, eles são reservados como um espaço dedicado para pesquisa e desenvolvimento, onde administradores, pesquisadores e desenvolvedores de redes podem utilizar um ambiente controlado para experimentar novos conceitos de rede ou testar tecnologias emergentes.

Intervalo de IP: 240.0.0.0 a 255.255.255.255.

Faixas de endereço IP especiais

Além das classes padrão de endereços IP, existem intervalos de endereço IP especiais que servem a propósitos exclusivos.Vamos explorar esses intervalos com um pouco mais de detalhes.

Endereços de loopback

Uso: Os endereços de loopback são usados para testes internos e execução de diagnósticos em uma máquina local.Quando você representa um endereço de loopback, você está essencialmente verificando que a pilha IP está configurada corretamente e que a interface de rede está operacional.

Intervalo de IP: 127.0.0.0 a 127.255.255.255

Endereço IP específico: 127.0.0.1

• Enquanto toda a faixa 127.0.0.0/8 é designada para loopback, 127.0.0.1 é o endereço IP mais comumente usado - isso é frequentemente referido como "localhost".

Endereços IP privados

Uso: Os endereços IP privados são reservados para uso em redes privadas, permitindo que as organizações configurem redes internas isoladas da Internet pública.

Intervalo de IP: Os endereços IP da classe A, B e C têm sua própria gama de endereços privados:

• Classe A Faixa privada: 10.0.0.0 a 10.255.255.255

• Gama privada de classe B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255

• Gama privada de classe C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255

APIPA (endereço IP privado automático)

Uso: A APIPA, ou endereço IP privado automático, é um recurso que atribui um endereço IP automaticamente do intervalo 169.254.0.0/16 quando um dispositivo não consegue obter um endereço IP de um servidor DHCP.Ele fornece um mecanismo de fallback que permite que o dispositivo ainda se comunique com outros dispositivos no mesmo segmento de rede local.

Intervalo de IP: 169.254.0.0/16

Exemplo de uso: Se um laptop não puder obter um endereço IP de um roteador doméstico (devido a problemas do servidor DHCP), ele poderá auto-atribuir um endereço como 169.254.1.1, permitindo que ele ainda se conecte a outros dispositivos usando endereços APIPA na mesma rede.

Transição para IPv6

O IPv4, com seu espaço de endereço de 32 bits limitado, enfrenta desafios significativos devido à exaustão de seus 4,3 bilhões de endereços disponíveis.Essa limitação, entre outras deficiências, levou ao desenvolvimento do sistema de endereço de 128 bits da IPv6, que pode acomodar mais de 340 endereços únicos.

O IPv6 também melhora os recursos de funcionalidade datados de IPv4s.Os aprimoramentos incluem:

• Roteamento mais eficiente

• Configuração de rede simplificada através de recursos de configuração automática

• Suporte Ipsec interno para segurança aprimorada

• Suporte de abordagem multicast e de qualquer ano

Ao comparar o IPv4 e o IPv6, fica claro que o último está posicionado como a base para a próxima fase da Internet.Até então, o sistema de endereço IPv4 e suas classes continuarão nos mantendo conectados.