Compreender a estrutura e as classes dos endereços IPv4

Um prefixo define a dimensão de um bloco de endereços. O CIDR permite divisões mais precisas do que as antigas classes fixas de endereços.

Está a configurar a rede de um escritório e vê 192.0.2.0/24 num exemplo. Alguém lhe chama «Classe C». Que parte indica realmente a sua dimensão? Hoje, a resposta útil é o comprimento do prefixo: /24. A designação da antiga classe é contexto histórico, não um substituto da leitura da configuração.

Os endereços abaixo pertencem a um intervalo reservado para documentação. Ilustram os cálculos, não uma rede pública que deva implementar.

Quatro números representam um endereço de 32 bits

O IPv4 representa 32 algarismos binários através de quatro números decimais separados por pontos. Cada grupo representa oito bits e varia de 0 a 255. Os pontos separam os grupos; por si só, não indicam onde termina o prefixo de rede.

O comprimento do prefixo estabelece essa fronteira. Em 192.0.2.0/24, os primeiros 24 bits são fixos e restam oito para os endereços dentro do bloco. Oito bits variáveis permitem 256 combinações, de 192.0.2.0 a 192.0.2.255. A máscara equivalente é 255.255.255.0.

Um número de prefixo menor significa um bloco maior

A notação pode parecer invertida à primeira vista. Um prefixo fixo mais longo deixa menos bits variáveis. Um /25 contém 128 endereços; um /24 contém 256; um /22 contém 1024.

O /24 do nosso exemplo pode ser dividido em duas metades alinhadas: 192.0.2.0/25 e 192.0.2.128/25. Cada metade tem o seu próprio prefixo. A divisão altera a forma como os endereços são agrupados, não o comprimento de um endereço IPv4 individual.

Numa sub-rede convencional com difusão, os endereços de rede e de difusão não são atribuídos como endereços normais de máquinas, restando 254 num /24. Não transforme «subtrair dois» numa regra universal: as ligações ponto a ponto podem usar um /31, no qual ambos os endereços identificam os extremos da ligação.

O que eram as Classes A, B e C?

O endereçamento inicial por classes usava divisões fixas. A Classe A usava um prefixo de rede de oito bits, a Classe B de dezasseis bits e a Classe C de vinte e quatro. Os primeiros bits de um endereço identificavam a sua classe. Isto tornava pouco graduais as dimensões dos blocos disponíveis: uma organização podia precisar de mais endereços do que os oferecidos por uma dimensão de bloco, mas de muito menos do que os oferecidos pela dimensão imediatamente superior.

O intervalo histórico da Classe D destina-se à multidifusão, ou seja, ao envio de tráfego para um grupo. O intervalo histórico da Classe E é espaço reservado, não mais uma reserva comum para máquinas de empresas. O registo do espaço de endereçamento da IANA documenta os intervalos especiais e o seu estado.

Porque usam as redes modernas o CIDR

O encaminhamento entre domínios sem classes, ou CIDR, torna o prefixo explícito, em vez de inferir uma dimensão fixa a partir da classe do endereço. Permite usar diferentes dimensões de bloco no planeamento e agregar blocos compatíveis e alinhados no encaminhamento. A especificação do CIDR explica o modelo de atribuição e agregação de endereços.

A agregação não é uma licença para combinar endereços sem relação entre si numa rota maior arbitrária. Os blocos têm de caber no prefixo que os abrange, e a configuração de encaminhamento tem de permitir efetivamente chegar aos seus destinos. Uma folha de cálculo bem organizada não estabelece, por si só, um caminho funcional.

Três perguntas antes de alterar uma rede

• Qual é o prefixo configurado? Leia a máscara ou o comprimento do prefixo, em vez de tentar adivinhar a partir do primeiro número.
• Que endereços estão atribuídos, reservados ou ainda em utilização? Verifique tanto a rede em funcionamento como os registos.
• O que mais depende deste intervalo? As rotas, as regras de firewall, o DNS e as ligações remotas podem exigir atenção.

A introdução à gestão de endereços explica como manter esses registos úteis. Um prefixo descreve um agrupamento técnico. Não identifica, por si só, um proprietário legal nem confere a uma entidade de registo autoridade política sobre as redes que o utilizam.

Porque não resolve a aritmética a questão mais ampla

O CIDR utiliza o espaço existente de 32 bits com maior flexibilidade; não o torna infinito. Mas o facto de o número ser finito também não diz, por si só, a um operador que endereços estão disponíveis ou que investimento vale a pena.

Na Nota 45, Lu Heng questiona a utilização da escassez de endereços como justificação para o controlo institucional discricionário. Saber o que um endereço e um prefixo realmente fazem ajuda os leitores a examinar essa afirmação sem confundir uma tarefa de coordenação técnica com autoridade sobre todos os que dela dependem.