ENDEREÇO IP

Reviso de Redes 1

Redes I - Modelo de Referncia OSIModelo de Referncia OSI

Dividiu a rede em sete camadas

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Vantagens da diviso em camadas: Decompe as comunicaes de rede em partes menores e mais simples. Padroniza componentes de rede, permitindo o desenvolvimento e o suporte por vrios fabricantes. Possibilita a comunicao entre tipos diferentes de hardware e de software de rede. Evita que as modificaes em uma camada afetem as outras maior rapidez no desenvolvimento. Facilita a aprendizagem e compreenso (didtica).

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Funes das Camadas Nos slides a seguir, ser apresentada uma breve introduo cada camada do modelo OSI. Aps essa breve introduo, ser executado o estudo mais aprofundado das mesmas, sobretudo das camadas 1, 2 e 3.

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Redes I - Modelo de Referncia OSICamada 7 Aplicao

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Redes I - Modelo de Referncia OSICamada 7 Aplicao

a camada OSI mais prxima do usurio. Fornece servios de rede aos aplicativos (browsers, planilhas, e-mail etc.) a nica que no fornece servios a nenhuma outra camada OSI, mas apenas a aplicativos fora desse modelo. Estabelece a disponibilidade dos parceiros de comunicao pretendidos.

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Redes I - Modelo de Referncia OSICamada 6 Apresentao

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Assegura que a informao emitida pela camada de aplicao de um host seja legvel para a camada de aplicao de outro. Caso seja preciso, faz a converso de vrios formatos de dados para um formato comum. Fornece trs funes principais: Formatao de dados (apresentao). Criptografia de dados. Compactao de dados.

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Decimal 0 7 8 9 10 11 12 65 66 67 74 75 76 77

ASCII NUL BEL BS HT LF VT FF A B C J K L M Null Bell Backspace (FE) Horizontal Tabulation (FE) Line Feed (FE) Vertical Tabulation (FE) Form Feed (FE) A B C J K L MRedes 2

EBCDIC NUL DEL Null Delete

Comparao entre os cdigos decimais ASCII e EBCDIC

SMM VT FF

Start of Manual Message Vertical Tab Form Feed

. < (

Cent Sign Period, Decimal Point, "dot" Less-than Sign Left ParenthesisSlide 9

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Redes I - Modelo de Referncia OSICamada 5 Sesso

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Fornece seus servios para a camada de apresentao. Permite que os usurios de diferentes mquinas estabeleam sesses entre elas. Sesses de comunicao consistem em miniconversaes que ocorrem entre os aplicativos localizados em dispositivos de rede diferentes.

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Estabelece, gerencia e termina sesses entre dois hosts que se comunicam Controla o incio, meio e fim das sesses de comunicao, mantendo os dados das diferentes aplicaes separados uns dos outros. Sincroniza o dilogo entre as camadas de apresentao dos dois hosts e gerencia a troca de dados entre eles. Os pedidos e respostas so coordenados por protocolos implementados na camada de sesso.

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Uma sesso oferece diversos servios, inclusive: Controle de dilogo Controle de quem deve transmitir em cada momento. Gerenciamento de token Impede que duas partes tentem executar a mesma operao crtica ao mesmo tempo. Sincronizao Realiza a verificao peridica de transmisses longas para permitir que elas continuem a partir do ponto em que estavam ao ocorrer uma falha.Redes 2 Slide 13

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Redes I - Modelo de Referncia OSICamada 4 Transporte

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A funo bsica dessa camada : Aceitar dados da camada de Sesso. Dividi-los em unidades menores SEGMENTOS (caso necessrio). Repassar essas unidades camada de rede. Assegurar que todos os fragmentos chegaro corretamente outra extremidade (ela os unir novamente no destino). Ela deve fazer isso com eficincia e de forma que as camadas superiores fiquem isoladas das inevitveis mudanas na tecnologia de hardware.

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uma verdadeira camada fim a fim, que liga a origem ao destino. Ou seja, um programa da mquina de origem mantm uma conversao com um programa semelhante instalado na mquina de destino, utilizando os cabealhos de mensagens e as mensagens de controle. Nas camadas inferiores (3, 2 e 1), os protocolos so trocados entre cada uma das mquinas e seus vizinhos imediatos, e no entre as mquinas de origem e de destino, que podem estar separadas por muitos roteadores.Redes 2 Slide 16

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Redes I Modelo de Referncia OSIFunes das Camadas

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Redes I Modelo de Referncia OSICamada 3 Rede

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uma camada complexa que fornece conectividade e seleo de caminhos entre dois hosts que podem estar localizados em redes geograficamente separadas. Lida com seleo de caminhos, roteamento e endereamento. Trabalha com endereamento lgico.

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Controla a operao da sub-rede. Questo fundamental de projeto: determinar o modo como os pacotes so roteados da origem at o destino.

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Rotas podem ser, basicamente: Estticas ("amarradas" rede e raramente alteradas). Determinadas no incio de cada conversao (por exemplo, como um logon em uma mquina remota). Dinmicas (sendo determinadas para cada pacote, com o objetivo de refletir a carga atual da rede).

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Redes I Modelo de Referncia OSICamada 2 Enlace

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Fornece trnsito seguro de dados atravs de um link fsico. Trata do endereamento fsico (em oposio ao endereamento lgico), da topologia de rede, do acesso rede, da notificao de erro, da entrega ordenada de quadros e do controle de fluxo. Lida com quadros e controle de acesso ao meio.

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A principal tarefa: transformar um canal de transmisso bruto em uma linha que parea livre de erros de transmisso no detectados pela a camada de rede. Transmissor divide os dados de entrada em quadros de dados, que so transmitidos seqencialmente. Se o servio for confivel, o receptor confirmar a recepo correta de cada quadro, enviando de volta um quadro de confirmao.

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Outra questo: como impedir que um transmissor rpido envie uma quantidade excessiva de dados a um receptor lento? necessrio um mecanismo que regule o trfego. Muitas vezes, esse controle de fluxo e o tratamento de erros esto integrados.

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Redes I Modelo de Referncia OSICamada 1 Fsica

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Redes I Modelo de Referncia OSICamada 1 Fsica

Define as especificaes eltricas, mecnicas, funcionais e de procedimentos para ativar, manter e desativar o link fsico entre sistemas finais. Caractersticas como nveis de voltagem, temporizao de alteraes de voltagem, taxas de dados fsicos, distncias mximas de transmisso, conectores fsicos e outros atributos similares so definidas pelas especificaes da camada fsica. Para definir em poucas palavras a camada 1, pense em sinais e meios.

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Redes I Modelo de Referncia TCP/IP Introduo Internet: Desenvolvida para ser uma rede que pudesse continuar funcionando em tempos de guerra. Baseada no conjunto de protocolos TCP/IP.

O projeto do TCP/IP ideal para uma rede descentralizada e robusta como a Internet. Muitos protocolos usados hoje em dia foram criados usando o modelo TCP/IP de quatro camadas.

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Redes I Modelo de Referncia TCP/IP Introduo til conhecer os modelos TCP/IP e OSI. Cada modelo oferece sua prpria estrutura para explicar como uma rede funciona, embora haja sobreposio entre eles. Sem conhecer ambos, possvel que um administrador de rede no tenha noo suficientemente clara sobre as razes pelas quais uma rede funciona.

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Redes I Modelo de Referncia TCP/IP Camada de Aplicao

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Redes I Modelo de Referncia TCP/IP Camada de Transporte

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Redes I Modelo de Referncia TCP/IP Camada de Internet

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Redes I Modelo de Referncia TCP/IP Camada de Acesso Rede

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Redes I Endereamento IP Introduo Cada computador, numa rede TCP/IP, deve receber um identificador exclusivo, ou endereo IP. Esse endereo, operando na camada 3, permite que um computador localize outro computador na rede.

Os computadores tambm possuem um endereo fsico exclusivo (endereo MAC): Atribudo pelo fabricante da placa de rede. O endereo MAC opera na camada 2 do modelo OSI.Endereo IP Endereo MAC

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Redes I Endereamento IP Estrutura do endereo IP (IPv4) Endereo IP seqncia de 32 bits (zeros e uns). Geralmente escrito como conjunto de quatro nmeros decimais separados por pontos (formato decimal). Pode ser escrito por quatro nmeros binrios (notao menos usada). Cada parte do endereo denominada octeto, pois formada por oito dgitos binrios. Decimal Binrio 192 . 57 . 30 . 224 11000000 . 00111001 . 00011110 . 111000032 bits Tanto os nmeros binrios quanto os decimais acima representam os mesmos valores, mas mais fcil de se entender (e lembrar) a notao decimal.Claudio Lobo Redes 2 Slide 35

Redes I Endereamento IP Converso Decimal BinrioConvertendo 211 decimal para binrio:7 Potncia 2 Valor Binrio 128 1 2 64 1 2 32 0 2 16 1 2 8 0 2 4 0 2 2 1 2 1 1 6 5 4 3 2 1 0

211 128 ? SIM 211 128 = 83 83 64 ? SIM 83 64 = 19 19 32 ? NO 19 16 ? SIM 19 16 = 3 3 8 ? NO 3 4 ? NO 3 2 ? SIM 3 2 = 1 1 1 ? SIM 1 1 = 0Claudio Lobo Redes 2 Slide 36

Redes I Endereamento IP Converso Decimal BinrioConvertendo 11100011 decimal para binrio:7 Potncia 2 Binrio Valor Soma dos valores Nmero convertido 1 128 2 1 64 2 1 32 2 0 0 2 0 0 2 0 0 2 1 2 2 1 1 6 5 4 3 2 1 0

128 + 64 + 32 + 0 + 0 + 0 + 2 + 1 227

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Redes I Endereamento IP Endereamento IPv4 Todo endereo IP tambm tem duas partes: A primeira parte identifica o endereo de rede do sistema. A segunda parte, chamada de parte do host, identifica qual a mquina especfica na rede.REDE HOST 32 bits

Lembrete: endereo IP no se refere realmente a um host. Na verdade, ele se refere a uma interface de rede se um host estiver em duas redes, ele precisar ter dois endereos IP.

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Redes I Endereamento IP Classes de endereamento IPv4 Por padro, endereos IP so divididos em 5 classes, definindo redes pequenas, mdias e grandes.Classes A B C D EClaudio Lobo

32 bits 0 10 110 1110 1111 REDE REDE REDE HOST REDE REDE HOST HOST REDE HOST HOST HOST

Faixa de endereos 1.0.0.0 a 127.255.255.255 128.0.0.0 a 191.255.255.255 192.0.0.0 a 223.255.255.255 224.0.0.0 a 239.255.255.255 240.0.0.0 a 247.255.255.255Slide 39

ENDEREO DE MULTIDIFUSO (MULTICAST)

RESERVADO PARA USO FUTURO (PESQUISA)

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Redes I Endereamento IP Classes de endereamento IPv4 Definindo a classe de um endereo IP na notao binria:Incio

1 bit

1

2 bit

1

3 bit

1

4 bit

1

0Classe A

0Classe B

0Classe C

0Classe D Classe E

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Redes I Endereamento IP Classes de endereamento IPv4 Endereos de classe A, B e C comunicao unicast comunicao entre uma origem e um destino. Endereos classe D comunicao multicast entre uma origem e um conjunto (grupo) de destinos. Um endereo multicast s pode ser atribudo como endereo de DESTINO, nunca como de ORIGEM. Os endereos de grupos permitem que diversas estaes escutem um nico endereo. Quando um quadro enviado para um endereo de grupo, todas as estaes do grupo o recebem.

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Redes I Endereamento IP Classes de endereamento IPv4 Endereos classe D comunicao multicast entre uma origem e um conjunto (grupo) de destinos. O endereo que consiste em todos os bits 1 reservado para difuso (broadcast). Um quadro contendo todos os bits 1 no campo de destino aceito por todas as estaes da rede. A diferena entre multidifuso e difuso importante: Um quadro de multidifuso (multicast) transmitido para um grupo selecionado de estaes na Ethernet; Um quadro de difuso (broadcast) transmitido a todas as estaes da Ethernet. A multidifuso mais seletiva, mas envolve o gerenciamento de grupos. A difuso menos seletiva, mas no requer qualquer gerenciamento de grupos.Claudio Lobo Redes 2 Slide 42

Redes I Endereamento IP Classes de endereamento IPv4 Endereos classe E reservados idia original era usar em propsitos especiais.

Endereos IP Pblicos e Privados Os endereos IP pblicos so exclusivos. Nunca pode haver duplicidade de endereos IP em uma rede pblica, pois os endereos IP pblicos so globais e padronizados. Todas as mquinas conectadas Internet obedecem a esse sistema. Os endereos IP pblicos precisam ser obtidos de um provedor de servios de Internet ou por meio de registro a um certo custo.

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Redes I Endereamento IP Endereos IP Pblicos e Privados Sim, mas como se obtm o endereo IP, aqui no Brasil? InterNIC (Internet Network Information Center) gestora inicial da Internet, controlando a distribuio de domnios e os endereos IP. Setembro de 1998 ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) assumiu o controle. Atualmente IANA (Internet Assigned Numbers Authority) o centro de controle mundial, mas subordinada ICANN. Existem diversas subdivises pelo mundo e quase todos os pases possuem seus prprios centros de controle.

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Redes I Endereamento IP Endereos IP Pblicos e Privados Sim, mas como se obtm o endereo IP, aqui no Brasil?

Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry Claudio Lobo Redes 2 Slide 45

Redes I Endereamento IP Endereos IP Pblicos e Privados A Internet cresceu muito rpido os endereos IP pblicos comearam a escassear (no foram projetados para tantas redes). Solues pensadas (no na ordem em que ocorreram) para solucionar o problema: Novos esquemas de endereamento, como o CIDR (Classless Interdomain Routing Roteamento sem Classes entre Domnios) e o IPv6. Criao dos endereos IP privados.

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Redes I Endereamento IP Endereos IP Pblicos e Privados Sabemos que as redes pblicas exigem hosts com endereos IP exclusivos. Mas as redes privadas, que no esto conectadas Internet, podem usar quaisquer endereos de host, desde que cada host nessa rede privada tenha endereo IP exclusivo.

Muitas redes privadas existem em paralelo com as redes pblicas. Porm, no recomendvel que uma rede privada use um endereo qualquer, pois essa rede pode ser conectada Internet algum dia. O RFC (Request for Comments) 1918 (http://www.ietf.org/rfc/rfc1918.txt) reserva trs blocos de endereos IP para uso interno e privado.Claudio Lobo Redes 2 Slide 47

Redes I Endereamento IP Endereos IP Pblicos e Privados So trs blocos, com intervalo de endereos de classe A, de classe B e de classe C. Os endereos dentro desses intervalos NO so roteados no backbone da Internet. Os roteadores da Internet descartam imediatamente os endereos privados.

Para uma intranet no-pblica, uma rede domstica, etc, deve-se usar esses endereos privados no lugar dos endereos pblicos.

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Redes I Endereamento IP Endereos IP Pblicos e Privados Endereos IP privados podem ser combinados com os endereos pblicos. Isso poupar a quantidade de endereos usados para as conexes internas.

InternetRede 192.168.15.0189.21.116.30 200.41.23.11

Rede 172.18.0.0

Rede 10.0.0.0

200.152.161.13

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Redes I Endereamento IP Endereos IP Pblicos e Privados Observao: Conectar uma rede que usa endereos privados Internet exige a converso dos endereos privados em endereos pblicos. Esse processo de converso chamado de NAT (Network Address Translation Converso de Endereos de Rede). Geralmente, o roteador o dispositivo que realiza a NAT.

InternetRede 192.168.15.0200.41.23.11 Claudio Lobo Redes 2 Slide 50

Redes I Endereamento IPSub-redes Dividir uma rede em sub-redes significa usar a mscara de sub-rede para dividir a rede em segmentos menores, ou sub-redes, mais eficientes e mais fceis de gerenciar. Um exemplo semelhante seria o sistema telefnico brasileiro, que dividido em cdigos DDD, prefixos e nmeros locais. O administrador do sistema precisa saber quantas subredes ou redes so necessrias e quantos hosts sero necessrios em cada rede. Com as sub-redes, a rede no fica limitada s mscaras de rede padro de classes A, B ou C e h maior flexibilidade no projeto da rede.

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Redes I Endereamento IPSub-redes

Mscaras de rede padro de classes A, B ou C: Classe A 255.0.0.0 (ou /8) Classe B 255.255.0.0 (ou /16) Classe C 255.255.255.0 (ou /24)

Se aplicamos a mscara de rede em um endereo IP, temos como determinar a rede a que ele pertence.

AND lgico

Classe B

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Mscaras de rede no-padro (ou personalizadas) de classes A, B ou C: Os endereos de sub-rede incluem a parte da rede, mais um campo de sub-rede e um campo do host.REDE Subnet_ID Host_ID 32 bits

O campo da sub-rede e o campo do host so criados a partir da parte do host original para toda a rede. possvel decidir como dividir a parte reservada originalmente ao endereo de host em novos campos para a identificao de sub-rede e host maior flexibilidade no endereamento.Redes 2 Slide 53

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Mscaras de rede no-padro (ou personalizadas) de classes A, B ou C: Para criar um endereo de sub-rede, toma-se emprestados alguns bits do campo do host, designandoos como o campo da sub-rede. Mnimo de bits que podem ser emprestados 2. Se crissemos uma sub-rede tomando somente um bit emprestado, isso seria ilegal, de acordo com as RFC, pois teramos todos os bits iguais a 0 ou 1. A quantidade mxima de bits que podem ser emprestados qualquer valor que deixe pelo menos 2 bits sobrando para o nmero do host.Redes 2 Slide 54

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Mscaras de rede no-padro de classes A, B ou C:

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Mscaras de rede no-padro de classes A, B ou C: comum representar sub-redes na notao em barra, que consiste na representao decimal dos bits da mscara.

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Mscaras de rede no-padro de classes A, B ou C: Eis algumas frmulas mgicas para calcular algumas questes de mscaras de rede: Quantas sub-redes so possveis tomando-se x bits para a mscara? http://www.ietf.org/rfc/rfc950.txt n de sub-redes = 2x - 2 Ex.: 3 bits para rede 23 2 = 6 sub-redeshttp://www.ietf.org/rfc/rfc1878.txt

n de sub-redes = 2x Ex.: 3 bits para rede 23 = 8 sub-redesClaudio Lobo Redes 2 Slide 57

Redes I Endereamento IPSub-redes explicao de diferenas de notao

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Explicao: Segundo as RFC 950: A primeira subrede obtida aps a aplicao da mscara de subrede, chamada subrede zero (subnet zero ou all zeros subnet). Da mesma forma, a ltima chamada subrede todauns (ou all ones subnet). Um endereo com todos os bits UM ser interpretado como significando "tudo", como em "todos os hosts."

Por exemplo, o endereo 128.9.255.255 poderia ser interpretado como significando todos os hosts na rede 128.9. Ou, o endereo 0.0.0.37 poderia ser interpretado como significando o host 37 nesta rede.Redes 2 Slide 59

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Explicao: Segundo as RFC 950: Ainda, tomando como exemplo o endereo 172.16.1.10, com mscara 255.255.224.0:A primeira rede possui um intervalo de hosts entre 172.16.0.1 e 172.16.31.254 (subrede all-zero). Seu endereo de SUBREDE, 172.16.0.0 (calculando). Mas, esse endereo de rede IGUAL ao endereo da REDE 172.16.0.0 Ento, 172.16.0.0 endereo de subrede ou de rede? Para evitar essa confuso entre endereos de rede e subrede, essas RFC recomendavam no usar a primeira subrede.

Alguns equipamentos de rede (sobretudo CISCO) no configuravam esse endereamento por padro (ou precisavam ativar a possibilidade de configurar).Redes 2 Slide 60

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Explicao: Segundo as RFC 950: Ainda, tomando como exemplo o endereo 172.16.1.10, com mscara 255.255.224.0:A ltima SUBREDE (subrede all-ones) possui como endereo de broadcast 172.16.255.255 Mas, esse mesmo endereo o endereo de broadcast para a REDE 172.16.0.0 Ento, 172.16.255.255 endereo de broadcast da rede toda ou da ltima sub-rede? Por isso, essas RFC recomendavam no usar a ltima subrede para evitar essa confuso entre endereos de broadcast de rede e de sub-rede.

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Explicao: Segundo as RFC 1878: Pode-se usar as redes all-zeros e all-ones, j que os novos equipamentos e sistemas operacionais as suportam. Em redes antigas, que usam softwares antigos, contudo, podem haver problemas.

As RFC 1878 NO sero as adotadas nesse curso

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Mscaras de rede no-padro de classes A, B ou C: Eis algumas frmulas mgicas para calcular algumas questes de mscaras de rede: Quantos hosts so possveis se restarem y bits para hosts? n de hosts = 2y 2 Ex.: 5 bits para hosts 25 2 = 30 hosts

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Mscaras de rede no-padro de classes A, B ou C: Eis algumas frmulas mgicas para calcular algumas questes de mscaras de rede: Quais as sub-redes vlidas? vlidas= 256 mscara sub-rede-base prximas sub-redes = sub-rede-base + sub-redebase (at atingir o valor da mscara) Ex.: mscara 192 256 192 = 64 (base) prxima = 64 + 64 = 128 (prxima) outra = 128 + 64 = 192 (invlida, pois atingiu a mscara)

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Mscaras de rede no-padro de classes A, B ou C: Eis algumas frmulas mgicas para calcular algumas questes de mscaras de rede: Qual o endereo de broadcast para cada sub-rede? endereo de broadcast sub-rede1= endereo da subrede2 menos 1 Ex.: 64 128 1 = 127 (broadcast para a rede 64)

Quais os hosts vlidos para cada sub-rede? hosts vlidos= (rede + 1) at (broadcast 1) Ex.: rede 64 (64 + 1) at (127 1) hosts vlidos para rede 64 de 65 a 126Redes 2 Slide 65

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