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Module 1: Camada de Rede

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Endereçamento IP: CIDR

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Addressing IP: CIDR
Bem-vindo de volta ao curso sobre Rede de Computadores e os Protocolos da Internet. Por isso, naúltima aula, estamos analisando este conceito de endereçamento IPv4, e analisamos emo conceito de classful e o esquema de endereçamento sem classe com a ajuda de subnettinge o supernetting. Então, hoje vamos analisar um exemplo específico sobre o subnettinge o supernetting, e dado um conjunto de endereços maior, como você pode construir várias sub-redesfora daquele conjunto de endereços específico.(Consulte o Tempo do slide: 00:51)Então, olhamos para este formato básico de endereçamento no CIDR. Então, você tem um endereço IPe uma máscara de sub-rede correspondente. A máscara de sub-rede determina que quantos bits debits estão lá em seu campo IP de sub-rede. Então, aqui neste exemplo particular seu este muitosnúmero do primeiro 8 mais 4 que 12 bits são o seu IP de rede, e os bits restantes são parao endereço host. Então, isso dá o seu limite sub-líquido. Então, esses bits são para o seu IP de sub-rede IP,e os bits restantes estão identificando o host dentro daquele sub-net particular.(Consulte o Tempo do slide: 01:37)Então, deixe-nos olhar alguns exemplos de subnetting que como você pode realmente ter esse tipo de conceito de endereçamento hierárquicoem rede. Então, suponha que o endereço IP de uma redeseja 203 ponto 110 ponto 0 ponto 0 barra 16. Então, essa barra 16 em notação CIDR significa que você tem16 bits no campo IP de rede, e os restantes 32 menos 16 que significa, os 16 bits sãopara endereços de host, portanto, é o conjunto de endereços que é dado a você.(Consulte o Tempo de Slide: 02:12)Assuma que é uma rede de organização, esta rede de organização tem esse roteadorda autoridade de alocação de IP central. Em caso de Índia, é um PNIC; a partir daí,eles recebem este conjunto específico de endereço IP digamos 203 dot 110 dot 0 ponto 0 barra 16, portanto, que éo endereço IP, que está denotando toda essa rede.Agora, nesta rede, diga-se que a organização quer dividir esta rede em três sub-net.Então, dentro dessa rede eu digo três sub-redes; esta é uma sub-rede que eles querem paracriar, então esta é outra sub-rede que eles querem criar, e dizer uma terceira sub-rede queeles querem criar. Por isso, eles querem criar essas três sub-redes.Então, a questão vem que como você vai dividir toda essa piscina de endereço em trêssub-redes diferentes. Então, a primeira pergunta vem que quantos bits você requer para tertrês sub-redes. Então, para criar três sub-redes de fato, nós exigimos 3 bits e não 2 bits. Por quenão 2 bits, porque queremos evitar novamente todos os zero ’ s e todos um ’ s e todos um ’ s no campo de endereçamento do subnet.(Consulte o Tempo do slide: 03:48)Então, estes 203 ponto 110 ponto 0 ponto 0 slash 16 ele diz que bem, estes 203 ponto 110, esta parte éminha parte de endereço de rede, então eu tenho 16 bits diferentes. Então, eu tenho 8 bits aqui seguido por8 bits aqui, este 8 bits mais 8 bit 16 bits que posso usar para criar as sub-redes. Agora, sempre que euestou criando a sub-rede, se eu tiver que criar três sub-redes, tenho que tirar certo número debits do host.Então, sempre que estamos tirando certo número de bits do hospedeiro para criar três sub-rede,não devemos pegar 2 bits. Então, porque se você está tirando 2 bits, seu IP de sub-net assim, diga aquivocê está tirando 2 bits se você está tirando 2 bits aqui, então um IP de sub-rede pode ser 0 1, então a parte do endereço do host, outra pode ser 1 0, então a parte do endereço do host, a terceira necessidade deseja 1 1 ou 0 0. Diga se você está usando todos os um ’ s e todos os zero ’ s, então há certos problemas. Então, vamos ver qual é o problema aí.(Consulte o Tempo do Slide Time: 04:52)Então, o problema de todos os zero ’ s e todas as sub-redes são algo assim. Diga se você estáusando todos os 0s como um como um IP de sub-net, então aqui este roteador em particular tem o endereço IP de 192 ponto168 ponto 0 0 barra 16. Agora, diga que você cria uma sub-rede levando isso 0 na sub-rede na parte de indicação, então esta eu quero dividir em duas sub-net. Agora, nesta sub-rede, eu souusando este 0 para denotar uma sub-rede, e esta 1 para denotar outra sub-rede.Agora, se você usa este 0 para denotar esta sub-rede, agora considerando a parte de endereço de redee a parte de sub-rede, tenho 17 bit, que está sendo usada para denotar esta sub-rede. Mas,curiosamente se você usa 0 como identificador para esta sub-rede, o endereço de rede para esta sub-redeé igual ao endereço de rede para a sua rede original.Então, o endereço de rede para esta sub-rede será 192 pontos 168 ponto 0 ponto 0; o endereço de redepara esta sub-rede também será 192 ponto 168 ponto 0 ponto 0, e é por isso que normalmenteabstendo-se de usar toda a 0 sub-rede. Porque, se você estiver usando toda a sub-rede de 0, chamamos de sub-rede0. Assim, se você estiver usando toda a sub-rede de 0, então você pode ter um problema como o subnet IPtorna-se igual ao original para o seu IP de rede original.Da mesma forma, para as todas as 1 sub-redes, aqui você vê que sempre que você está criando uma sub-rede como192 dot 168 ponto 128 ponto 0 barra 17. então aqui eu estou tomando este 1 como identificador de sub-net, o indicador de subnet. Então, se eu pegar esse 1 como indicador de sub-net, então nesse caso meu subnet IPchega a ser 192 ponto 168 ponto 128 ponto 0, então 1 seguido por todos os 0s. Se 1 está aqui então todos os 0s,então isso chega a ser 128 em formato decimal.(Consulte o Tempo do slide: 07:09)Então, nesse caso se você tentar descobrir o IP de transmissão para esta sub-rede, assim, o IP de broadcastpara esta sub-rede será igual a todos os 1s nos bits hospedeis, então todos os 1s. Então, isso é igual a 255,isso é igual a 255. Então, o IP de transmissão para esta sub-rede é 192 ponto 168 ponto 255 ponto 255.Agora, qual é o IP de transmissão para a sub-rede original, portanto, o IP de broadcast para esta sub-rede originalé novamente, pois este é um 16 bit, portanto, preciso fazer todos esses bits como 1. Então, é 192ponto 168 então todos os 1s e todos os 1s, portanto 192168 ponto 255 ponto 255 que significa, o IP de transmissão paraesta sub-rede torna-se igual ao IP de transmissão da sub-rede original, de modo que é o problemade todos os 1 sub-net.Então, se você descobrir o IP de transmissão para esta sub-rede, o todo 0 sub-rede que será diferenteque será igual a 192 ponto 168 ponto 0 então todos 1s ponto todos os 1s que seriam diferentes. Mas,o problema é que o IP de rede para a sub-rede torna-se igual ao IP de rede da rede originalque é o problema para sub-net zero para sub-net um ou todo um sub-net. O problematorna-se que o IP de broadcast para a rede original se torna igual ao IP broadcast de sua sub-rede, portanto, é por isso que não utilizamos os todos zero ’ s e todos um ’ s em um campo IP subnet de.Então, no caso anterior, novamente se você for utilizar 2 bits para denotar três sub-redes, entãoou você tem que usar 0 0 como parte da sub-rede ou 0 1 como parte do seu IP de sub-net. Então,você não quer usar isso para evitar todos os zero ’ s e todos uma sub-rede. Assim, você pode precisar depara usar três bits para fazer esta sub-redes.(Consulte o Tempo do slide: 09:20)Agora, se você quiser usar três bits para fazer esta sub-rede, seu IP de sub-rede pode ter o IP de1 0 0, o subnet 2 pode ser 1 0 1, o sub-net 3 pode ser 1 1 0, e os 13 bits restantes podem ser usadospara endereçamento dos hosts dentro dessas sub-redes. Assim, nesse caso, se você estiver usando 1 0 0 como o IP do subnet, as sub-redes tornam-se 203 ponto 110 ponto 128 ponto 0 barra 19 que é o sim para queseja a máscara de sub-rede. Pois, estamos tirando 3 bits do endereço do host para denotar a sub-rede, portanto, a máscara de sub-rede passa a ser 16 mais 3 que é igual a 19.A subnet se você estiver usando 1 0 1, então a segunda sub-rede no formato pontilhado decimaltorna-se 203 dot 110 ponto 160, 1 0 1 seguida por todos os 0s 0 barra 19. Se você estivertomando 1 1 0, ele se torna 203 ponto 110 ponto 192, 1 1 0 seguido por todos os 0s por um decimalequivalente a 192 seguido por 0 barra 19. Assim, dessa forma você pode criar três sub-redes diferentesfora do IP de rede que é dado a você.(Consulte o Tempo do slide: 10:36)Agora, vejamos outro exemplo concreto de CIDR. Então, eu assumi um cenário do IITKharagpur. Então, este é o nosso centro de informática e informática. Então, nosso CIC, eles tiraramIP pool de do PNIC. Diga o conjunto de IP, eles estão recebendo é 203 ponto 110 ponto 0 ponto 0 barra19.Então, se este conjunto de IP é dado a eles que significa, os 19 bits são para o endereço de rede,e então os restantes 32 menos 19 que significa 13 bits, eles podem usar para o endereço do host.Agora, com este 13 bit no endereço de hospedagens que é o seu total dentro do IIT Kharagpur. Agora,supõem que estamos apenas concentrando três departamentos diferentes do IIT KharagpurCSE Computer Science, VGSOM Vinod Gupta School of Management, e ElectricalEngineering EE.Agora, assuma que o CSE tem 2000 host, VGSOM tem 500 host, e EE tem 500 host.E com este 13 bit no campo host, deseja-se criar três sub-net diferentes; uma sub-redeé para o CSE, a segunda sub-rede é para VGSOM, e a terceira sub-rede é para EE. Então,a questão vem que com este 13 bit, como você fará isso.(Consulte o Tempo do slide: 11:54)Então, primeiro deixe-nos fazer uma estimativa de que para abordar este número muitos de hosts, quantos bitseu preciso? Agora, para abordar 2000 host, você requer pelo menos 11 bits, pois 2 2 para a potência11 torna-se igual a 2. Então, 2 para a potência 11 é 2048. Assim, com 11 bits, você podesuportar 2000 número de host. E então 9 bit é necessário para suportar VGSOM. 9 bitssignifica que você pode suportar 512 menos 2 que significa, 510 número de host, portanto, que seja paraVGSOM. Da mesma forma, para EE, você requer 9 bits.(Consulte o Slide Time: 12:56)Agora, aqui você vê que se você é o número máximo de bits que é necessário para tereste host é de 11 bits. Então, se for esse o caso, então se você está levando 11 bits para endereçamento do host, então há apenas 2 bits restantes, pois aqui você pode ter um total de 13 bitsa partir desta máscara de sub-rede. Você pode obter um total de 13 bits para denotar o host.E fora dos 13 bit se você precisar de 11 bits para denotar um host, apenas 2 bits são necessários para,apenas 2 bits restantes são restantes para fazer o subnetting. E como já olhamos mais cedo queusando 2 bits, você não pode fazer o subnetting adequadamente. Então, aqui aplicamos o conceito desupernetting. Então, vamos ver que como aplicamos o conceito de super netting aqui.(Consulte o Slide Time: 13:25)Então, o que fazemos, então isso é a coisa toda. Então, o nosso espaço de endereço era 203 ponto 110 ponto 0ponto 0 barra 19. Então, temos 13 bits, que estão disponíveis para atender a todos os hospedeiras da rede IITKGP, e precisamos dividir este espaço de endereço entre três sub-redes. E o que nósvimos que o CSE requer 11 bits, o VGSOM requer 9 bits, e o EE requer 9 bit paraseu endereço de hospedado.Então, nós temos apenas 2 bit minutos para identificar as três sub-redes. Por isso, novamente para evitar todos os zero ’ s etodas as sub-redes, isso não é possível. Então, aqui aplicamos o conceito de supernetting quesignifica que combinamos a rede VGSOM e a EE juntas.
Addressing IP: CIDR-Parte 2
Então, se você combinar a rede VGSOM eEE em conjunto, vamos ver o que acontece.(Consulte o Tempo do slide: 14:11)Então, estamos combinando VGSOM e EE juntos. Por isso, juntos, agora eles têm eles500 mais 500 que significa, 1000 número de host, e para tratar desses 1000 número dehost, 10 bit no espaço de endereço do host é suficiente. E agora, com os 2 bit restantes, vocêsempre pode dividi-lo em duas sub-redes diferentes.Então, o que estamos fazendo aqui, estamos colocando esse roteador adicional aqui no meio entre esse roteadorestá me ajudando a tratar toda essa sub-rede como uma essa combinação dessas duas subnetcomo uma rede inteira (Tempo de Referência: 14:50). Então, agora eu preciso, não preciso dividi-lo emtrês sub-net daqui, eu preciso dividir em duas sub-rede. E usando 2 bit, eu consigo com segurançadividi-lo em duas sub-redes.(Consulte o Tempo do slide: 15:05)Então, o que eu posso fazer que agora o CSE requer 11 bits, VGSOM mais EE juntos, eles requerem10 bits. Então, com 11 bits, eu posso servir a todos os anfitrião. Então, o que eu faço isso; que foi o meu endereço de redeoriginal 203 ponto 110 ponto 0 ponto 0 barra 19. Então, com 19, então isso é até o meu endereço de endereço da rede, e este X que podemos usar como hospedeiro e uma sub-rede. Então, nós tiramosesses dois bits.Então, usando esses dois bits, nós dividimos em duas sub-rede diferentes; uma sub-rede é para CSE,outra sub-rede é para este VGSOM mais EE. Por isso, vamos usar 1 0 para denotar a rede CSE,assim no lugar desses dois bits. Então, se eu uso 1 0 aqui, então eu tenho esse 8 mais 3 11 númerode bits disponível para tratar de todos os hospedeados na rede CSE. Então, meu endereço IP para a redeCSE torna-se 203 ponto 110 ponto 16 ponto 0 slash, agora eu tomei dois bits aqui emo espaço de endereço da rede, então este se torna 19 mais 2 que é 21.E o endereço de rede VGSOM plus EE, ele se torna assim, estes 2 bits eu estou fazendo-oscomo 0 1, portanto, estou evitando todos os 0s e todos os 1s aqui. E assim, a rede VGSOM plus EE queé a combinação dessa sub-rede a superrede, eles têm o endereço de 203 dot 110 dot8 ponto 0 barra 21. Então, 8 ponto 0, porque este 0, este 1, e depois novamente todos os 0s no lugar de X,a maneira como obtemos o endereço de rede para uma sub-rede particular. Então, obtemos esse endereço paraa rede VGSOM mais EE.Agora, então esse é o nosso cenário. Então, esta foi a minha piscina de endereço inteiro. Este conjunto de endereços, eu divido em duas sub-net, uma sub-rede vai para o CSE, e a segunda sub-redevai para o VGSOM plus EE. Agora, esta segunda sub-rede novamente eu tenho que dividi-lo em so,depois deste roteador, então este roteador de supernetting intermediário que eu coloquei aqui. Então, depois deesse roteador, eu tenho que novamente dividir este conjunto de endereços em duas sub-net diferentes; uma sub-redeé para VGSOM, outra sub-rede é para EE.Então, aqui vemos que bem, os 21 bits foram usados para o espaço de endereço da rede. Então, eutenho 11 bit total de 11 bits restantes. Assim, o total de 11 bits estão restantes e o VGSOM requer9 bits, e o dobro E requer 9 bits. Então, minha vida é simples aqui.(Consulte o Slide Time: 18:05)Então, agora o VGSOM requer 9 bits, EE requer 9 bits. Este é o meu endereço de rede. Então, este endereço de rede, estes dois bits que já usei na etapa anterior de subnetting afazem uma combinação da rede VGSOM plus EE. Agora, usamos os próximos dois bits. Então,isto usando este próximo dois bits, eu posso diferenciar entre a rede VGSOM e a rede EE.Então, para a rede VGSOM, estou dando um IP de rede de 1 0. E para a rede EE, euestou dando um IP de rede de 0 1 para este local XX (Prazo de Referência: 18:43). E consequentemente, euobtenho o endereço de rede VGSOM como 203 ponto 110 ponto 12 ponto 0 barra 23. Mais cedo foram 21,Estou tirando 2 bit do anfitrião e colocando na rede, então a máscara de sub-rede passa a ser23. E a rede dupla E ela se torna novamente 203 dot 110 dot 10 no formato decimalformato ponto 0 barra 23.Então, dessa forma, agora eu sou capaz de com a ajuda do subnetting e supernetting eu sou capazde distribuir todo esse espaço de endereço IP que foi dado para mim em duas sub-redes diferentes,so ou três sub-redes diferentes de forma hierárquica. Então, inicialmente a gente divide em doissub-rede diferente, onde tenho CSE de um lado, e a combinação de VGSOM mais EEem outro lado. E na próxima etapa, eu dividi estes, o segundo nível de endereço IPpara a rede VGSOM e a rede EE.Então, dessa forma de forma hierárquica, você pode uma vez que está recebendo um pool de endereços IPpara o seu instituto, você pode dividi-lo em várias sub-redes molares e alocar os endereços IPpara as sub-redes individuais. Há outro fato interessante no CIDR, poisnão temos esse tipo de limite de classe fixa, o que podemos fazer que podemos usar o quedizemos como o subnetting de comprimento variável.(Consulte o Tempo do slide: 20:22)Então, utilizamos algo chamado de subnetting de comprimento variável. O que é esse comprimento variávelsubnetting? Então no exemplo anterior neste exemplo particular; aqui na verdade estamos usando algo chamado de subdeixando de comprimento fixo.Então, o que estamos fazendo sempre que estamos quebrando toda essa coisa em duas sub-redes,para ambas as sub-redes, estamos usando slash 21 como a máscara de rede.similarmente, sempre que no segundo nível, estamos dividindo-a em VGSOM e EE, somosoutra vez usando para ambos os casos barra 23 o comprimento igual ou o comprimento similar ou a máscara de sub-rede de comprimento igual ou netmask de comprimento fixo. Mas, o CIDR não restringe você a usar este tipode máscara de sub-rede de comprimento fixo, você sempre pode usar máscara de sub-rede de comprimento variável que significa,para uma sub-rede, você pode ter máscara de sub-rede de comprimento n, para outra sub-rede sob a mesma rede, você pode ter máscara de sub-rede de say length (Consulte o tempo: 21:31) m, que édiferente de n.(Consulte o Tempo do slide: 21:40)Então, deixe-nos ver que como você pode utilizar máscara de sub-rede de comprimento variável para este particularexemplo, máscara de sub-rede de comprimento variável. Por isso, vejamos um exemplo de máscara de sub-rede de comprimento variável. Então, suponha que seu IP de rede que foi dado a você é 202 ponto 110 barra 0 barra0 barra 20.Agora, com isso, você tem 20 bit no prefixo da rede de espaço de endereço da rede IP da rede.Então, você tem 12 bits para hospedeiros. Veja se você tem 12 bits para hospedeiro que significa, você podesuportar 2 para a potência 12 menos 2, este número muitos de host que significa, igual a 1024menos 2 1022 número de host.Agora, assuma que você deseja dividir em três sub-redes diferentes com sub-net 1 tendo1000 hosts, sub-net 2 tendo a dizer 500 hosts, e sub-net 3 tendo outros 500 hosts. Agora,se for o caso, então para o subnet 1 você requer 10 bits, pois 2 para a potência 2 igual a1024, para sub-rede 2 você requer 9 bits, para sub-net 3 você novamente requer 9 bits.Agora, aqui ’ s você vê que tem apenas 2 bits estão disponíveis, se você estiver usando 10 bits parafazer o subnetting. Assim, em caso de se você quiser usar uma máscara de sub-rede de comprimento fixo para todas asas sub-redes, então você pode pelo menos manter provisão para 1000 host para todas as sub-redes que éo número máximo de host, que está lá em qualquer uma dessas três sub-redes S1, S2 eS3.Então, nessa alocação, você necessita de 10 bits para a parte de endereço do host, e 2 bits sãorestantes para o prefixo de rede. Se 2 bits estiverem permanecendo para o prefixo de rede apenas porevitando todos os zero ’ s e todos uma sub-rede, você não será capaz de fazer isso, pois com 2 bits,você pode precisar evitar 0 0 e 1 1 como prefixo de sub-net. Mas, usando comprimento variávelmáscara de sub-rede, você pode fazer isso.Então, o que será aquela máscara de sub-rede de comprimento variável, digamos que meu IP de rede é 202 ponto 110 agorapara S1, o que eu faço que eu levo 2 bits para denotar a máscara de sub-rede. Então, para S1, eu estou levandoestes 2 bits, e então os bits restantes são bits de host. Os bits de hospedaria que estou escrevendo como X 1,2, 3, 4 dot X X X X X X X. Então, estes podem ser o endereço de rede para S1.Agora, aqui o que estamos fazendo minha máscara de rede seria antes eram 20, estou levando para 2 bits, então a máscara de netmask poderia ser de 22 bits. Então no segundo caso, para esses dois host, não énecessário que você tenha que usar barra 22 como a máscara de netmask com a ajuda dessa máscara de sub-rede de comprimento variável, que está sendo suportado no CIDR.Então, o que você pode fazer, aqui você pode pegar três bits, então enquanto você está tomando este 3 bits, vocêprecisa ser pouco cauteloso, deixe-me dizer o que é isso. Então, 202 ponto 110 0 1 então você leva1, 3, 4, 5, 6, 8, 8, 3, 4, 6, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, mas sempre que estou levando 1 0 1 o fato interessante é que este1 0 1, portanto, este 0 1 não é um prefixo deste 1 0 1. Então, se você pegar esse 1 como 0 1 0 você vê que 00 1 0 em vez de pegar 1 0 1, se você pegar 0 1 0, 0 1 0 pode ser um host do sub-rede S1, entãoque um nós não devemos levar. Então, não devemos pegar 0 1 0, então devemos pegar algoque não está se tornando um prefixo do regional.E para S3 similarmente, posso fazer a sub-rede como 1 1 0 barra 1 0 0 barra 23, portanto, dessa formausando esta variável e sub-rede máscara e sub-rede, onde estou usando slash 22 comoa máscara de sub-rede aqui, barra 23 como a máscara de sub-rede aqui, e então novamente barra 23 como a máscara de sub-rede. Serei capaz de resolver este problema de alocação de IP, que não foi possívelcom esta máscara de sub-rede de comprimento fixo, de modo que é uma das vantagens do CIDR.Então, estes exemplos que eu discuti hoje então, esses exemplos dão a você uma ideia sobrecomo você pode efetivamente fazer a alocação de IP em uma máquina usando este esquema de endereçamento IPv4de um host em uma rede. Ao considerar essa hierarquia IP, onde você tem esse conceito deendereço de rede que identificará com exclusividade uma rede. E então o endereço do host,que irá identificar com exclusividade um host dentro daquela rede, então é assim que usamos esteconceito de hierarquia de endereços para fornecer endereços exclusivos para ou exclusivos endereços IPv4 paratodo o host dentro de uma rede.Na próxima classe, iremos analisar no mecanismo de roteamento o mecanismo de roteamento CIDR,que está sendo utilizado usando este endereçamento IPv4. E também vamos analisar quecomo você pode efetivamente utilizar endereços IPv4 com a ajuda de um conceito chamado networkendereço tradução. E nós olhamos para o conceito de IP versão 6 em breve, e damos a você uma visão geral de pouco bits sobre o que é um IPv6 e como ele é diferente deste endereços IPv4.E curiosamente essa é realmente uma das maiores falhas na rede de computadores este endereçamento IPv6. Mas qual é a razão por trás dessa falha nós vamos discutir isso, para quefosse interessante para você.Então obrigado a todos por participarem dessa aula, nos encontraremos novamente durante a próxima aula.