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:: Criação de Subredes

Fonte: www.clubedasredes.eti.br

 


Criação de sub-redes.
 
Mesmo que a noção conceitual de sub-redes, utilizando bits de hosts, pareça bastante simples, os mecanismos atuais de criação de sub-redes são mais complicados. Criar sub-redes eficientes, que reflitam as necessidades de sua rede, requer três procedimentos básicos:

1º. Determinar o número de bits de host a serem usados para sub-redes.
2º. Listar as novas identificações de sub-redes.
3º. Listar os endereços IPs para cada nova identificação de sub-rede.
1°. Determinar o número de bits de host a serem usados na sub-rede.

O número de bits de host usado para sub-redes determinará o número de sub-redes possíveis e o número de hosts por sub-rede. Antes de escolher o número de bits de host, você deve avaliar o número de sub-redes e de hosts que você precisa ou precisará no futuro.
 
Quanto mais bits de host são usados para sub-redes, mais sub-redes (identificação de sub-redes) você terá, porém, com poucos hosts por sub-rede. A utilização de muitos bits de host para sub-redes, permite o crescimento do número de sub-redes mas limita o crescimento do número de hosts. Já a utilização de poucos bits de hosts para sub-redes permite o crescimento do número de hosts mas limita o crescimento do número de sub-redes.
 
Por exemplo, a figura 1 ilustra a subdivisão utilizando até os 8 primeiros bits de host de uma identificação de rede classe B. Se você escolher um bit de host para sub-redes, você terá 2 identificações de sub-redes com 16.382 hosts por identificação de sub-rede. Se você escolher 8 bits de host para sub-redes, você terá 256 identificações de sub-redes com 254 hosts por identificação de sub-rede.

 Figura 1 - subdivisão de uma identificação de rede classe B.

Na prática os administradores de rede definem o número máximo de hosts que eles querem em uma única rede. Lembre-se que todos os hosts em uma rede compartilham o mesmo tráfego de difusão (broadcast); eles residem no mesmo domínio de difusão. Portanto, o crescimento do número de sub-redes é favorável ao invés do crescimento do número de hosts por sub-rede.
 
Siga estes passos para determinar o número de bits de host a serem utilizados para sub-redes:

1)  Determine a quantidade de sub-redes que você precisa e, provavelmente, precisará no futuro. Cada rede física é uma sub-rede. Conexões WAN (Wide Area Network ou Rede de Longa Distância) também podem contar como sub-redes dependendo se seu roteador suporta um número ilimitado de conexões.
2)  Use bits adicionais para a máscara de sub-rede se:
»  Nunca precisar de mais hosts por sub-rede que o permitido pelos bits restantes.
»  O número de sub-redes for crescer no futuro, requerendo bits de host adicionais.

Para esquematizar sua sub-rede, de maneira bem simples, comece com uma identificação de rede existente a ser subdividida. A identificação de rede a ser subdividida pode ser uma identificação de rede baseada em classes, uma identificação de sub-rede, ou uma super-rede. A identificação de rede existente contem uma série de bits da identificação de rede que são fixos e uma série de bits da identificação de hosts que são variáveis. Baseado nas necessidades de sua rede, o número de sub-redes e o número de hosts por sub-rede, escolha um número específico de bits de host a ser usado para a subdivisão da sua rede.
 
A tabela 1 mostra as subdivisões possíveis para uma identificação de rede classe A. Tendo em vista a quantidade de sub-redes e a quantidade máxima de hosts por sub-rede, escolha um esquema de subdivisão da rede.

Tabela 1. Subdivisões de uma identificação de rede classe A.

Número de
sub-redes
Número de
 bits para sub-rede
 Máscara de
sub-rede
Número de
hosts por
sub-rede
1-2 1 255.128.0.0 ou /9 8,388,606
3-4 2 255.192.0.0 ou /10 4,194,302
5-8 3 255.224.0.0 ou /11 2,097,150
9-16 4 255.240.0.0 ou /12 1,048,574
17-32 5 255.248.0.0 ou /13 524,286
33-64 6 255.252.0.0 ou /14 262,142
65-128 7 255.254.0.0 ou /15 131,070
129-256 8 255.255.0.0 ou /16 65,534
257-512 9 255.255.128.0 ou /17 32,766
513-1,024 10 255.255.192.0 ou /18 16,382
1,025-2,048 11 255.255.224.0 ou /19 8,190
2,049-4,096 12 255.255.240.0 ou /20 4,094
4,097-8,192 13 255.255.248.0 ou /21 2,046
8,193-16,384 14 255.255.252.0 ou /22 1,022
16,385-32,768 15 255.255.254.0 ou /23 510
32,769-65,536 16 255.255.255.0 ou /24 254
65,537-131,072 17 255.255.255.128 ou /25 126
131,073-262,144 18 255.255.255.192 ou /26 62
262,145-524,288 19 255.255.255.224 ou /27 30
524,289-1,048,576 20 255.255.255.240 ou /28 14
1,048,577-2,097,152 21 255.255.255.248 ou /29 6
2,097,153-4,194,304 22 255.255.255.252 ou /30 2

A tabela 2 mostra as subdivisões possíveis para uma identificação de rede classe B.

Tabela 2. Subdivisões de uma identificação de rede classe B.
Número de
sub-redes
Número de bits
para sub-rede
Máscara de
sub-rede
Número de
hosts por
sub-rede
1-2 1 255.255.128.0 ou /17 132,766
3-4 2 255.255.192.0 ou /18 16,382
5-8 3 255.255.224.0 ou /19 8,190
9-16 4 255.255.240.0 ou /20 4,094
17-32 5 255.255.248.0 ou /21 2,046
33-64 6 255.255.252.0 ou /22 1,022
65-128 7 255.255.254.0 ou /23 510
129-256 8 255.255.255.0 ou /24 254
257-512 9 255.255.255.128 ou /25 126
513-1,024 10 255.255.255.192 ou /26 62
1,025-2,048 11 255.255.255.224 ou /27 30
2,049-4,096 12 255.255.255.240 ou /28 14
4,097-8,192 13 255.255.255.248 ou /29 6
8,193-16,384 14 255.255.255.252 ou /30 2

A tabela 3 mostra as subdivisões possíveis para uma identificação de rede classe C.

Tabela 3. Subdivisões de uma identificação de rede classe C.
Número de
sub-redes
Número de bits
para sub-rede
Máscara de sub-rede Número de
hosts por
sub-rede
1-2 1 255.255.255.128 ou /25 126
3-4 2 255.255.255.192 ou /26 62
5-8 3 255.255.255.224 ou /27 30
9-16 4 255.255.255.240 ou /28 14
17-32 5 255.255.255.248 ou /29 6
33-64 6 255.255.255.252 ou /30 2
2º. Listar as novas identificações de sub-redes.

Após escolher o número de bits de host a ser usado nas sub-redes, você deve listar as novas identificações de rede disponíveis. Existem duas formas de fazê-la.

»  Binária - Lista todas as combinações de bits de host escolhidos para a subdivisão e converte cada combinação na notação decimal pontuada.
»  Decimal - Adiciona um valor incremental calculado para cada identificação de sub-rede sucessiva e converte na notação decimal pontuada.

Ambos os métodos produzem o mesmo resultado: a lista enumerada das identificações de sub-rede.

Nota.:  Há uma variedade de documentos com técnicas diferentes para subdivisão de redes. Porém, essas técnicas, apresentadas pela maioria dos documentos, somente funcionam em determinados ambientes (como por exemplo, somente com os 8 bits de uma identificação de rede baseada em classes). Os métodos seguintes foram elaborados para se trabalhar com qualquer tipo de situação possível no mundo das redes. (Baseado em classes, mais que 8 bits, super-rede e máscara de rede de tamanho variável).

Para criar a lista enumerada de identificações de sub-rede utilizando o método binário siga os cinco passos abaixo:

1)  Seja n, o número de bits de host escolhido para a subdivisão da rede (número de bits da sub-rede), crie uma tabela com três colunas com 2^n linhas. A primeira coluna é o número da sub-rede (começando pelo 1), a segunda coluna é a representação binária da identificação de rede, e a terceira coluna é a representação decimal pontuada com o prefixo de sub-rede da identificação de sub-rede. Para cada representação binária, os bits da identificação de rede permanecem fixo com seu valor e original e os bits de host restantes são todos atribuídos com o valor zero. Os bits de host escolhidos para a subdivisão vão variar.
2)  Na primeira linha da tabela, defina os bits da sub-rede todos para zero e converta para a notação decimal pontuada com o prefixo de sub-rede na terceira coluna. A identificação de rede original é subdividida com sua nova máscara de sub-rede.
3)  Na próxima linha da tabela, incremente o valor dos bits da sub-rede.
4)  Converta o resultado binário para a notação decimal pontuada na terceira coluna.
5)  Repita os passos 3 e 4 até que a tabela esteja completa.

Por exemplo, para criar uma sub-rede utilizando 3 bits de hosts da identificação de rede privada 192.168.0.0, a máscara de sub-rede para a nova identificação de sub-rede deve ser 255.255.224.0 ou /19. Sendo n = 3, já que utilizamos 3 bits de host, construímos uma tabela com 8 linhas (2^3). A primeira sub-rede, deve ter todos os bits de sub-rede com o valor 0. As sub-redes adicionais na tabela são incrementos sucessivos dos bits da sub-rede, como mostrado na tabela 4. Os bits de host utilizados para subdivisão da rede estão sublinhados.

Tabela 4. Técnica binária para subdivisão para a identificação de rede 192.168.0.0.
Sub-rede Representação binária Identificação
de sub-rede
1 11000000.10101000.00000000.00000000 192.168.0.0/19
2 11000000.10101000.00100000.00000000 192.168.32.0/19
3 11000000.10101000.01000000.00000000 192.168.64.0/19
4 11000000.10101000.01100000.00000000 192.168.96.0/19
5 11000000.10101000.10000000.00000000 192.168.128.0/19
6 11000000.10101000.10100000.00000000 192.168.160.0/19
7 11000000.10101000.11000000.00000000 192.168.192.0/19
8 11000000.10101000.11100000.00000000 192.168.224.0/19

Para criar a lista enumerada de identificações de sub-rede utilizando o método decimal siga os sete passos abaixo:

1.  Seja n, o número de bits de host escolhido para a subdivisão da rede (número de bits da sub-rede), crie uma tabela com três colunas com 2^n linhas. A primeira coluna é o número da sub-rede (começando pelo 1), a segunda coluna é a representação decimal (sistema numérico de base 10) dos 32-bits da identificação de rede, e a terceira coluna é a representação decimal pontuada com o prefixo de sub-rede da identificação de sub-rede.
2.   Converta a identificação de rede (w.x.y.z) para a notação decimal pontuada para N, a representação dos 32-bits da identificação de rede fazendo o seguinte cálculo:
 
N = w*16777216 + x*65536 + y*256 + z. 
3.  Calcule o valor incremental i baseado em h, o número de bits de host restantes:
 
i = 2^h - 2. 
4.  Na primeira linha da tabela, a representação decimal da identificação de sub-rede é N e a identificação de sub-rede é w.x.y.z com sua nova máscara de sub-rede.
5.  Na próxima linha, adicione i mais o valor da representação decimal da linha anterior.
6.  Converta a representação decimal da identificação de sub-rede para representação decimal pontuada (w.x.y.z) através da seguinte fórmula (onde s é a representação decimal da identificação da sub-rede):
 
W = INT(s / 16777216)
X = INT((s mod (16777216)) / 65536)
Y = INT((s mod (65536)) /256)
Z = s mod(256)
INT( ) representa a divisão inteira, mod( ) o modulo, o resto da divisão. 
7.  Repita os passos 5 e 6 até que a tabela esteja completa.

Por exemplo, para criar uma sub-rede utilizando 3 bits de hosts da identificação de rede privada 192.168.0.0, sendo n = 3, já que utilizamos 3 bits de host, construímos uma tabela com 8 linhas (2^3). A primeira sub-rede, possui todos os bits de sub-rede com o valor 0. Logo N, a representação decimal de 192.168.0.0, é 3232235520, o resultado de 192*16777216 + 168*65536. Já que temos 13 bits de host restantes, o incremento i é de 2^13 - 2 = 8192 como mostrado na tabela 5.

Tabela 5. Técnica decimal para subdivisão para a identificação de rede 192.168.0.0.
Sub-rede Representação decimal Identificação
de sub-rede
1 3232235520 192.168.0.0/19
2 3232243712 192.168.32.0/19
3 3232251904 192.168.64.0/19
4 3232260096 192.168.96.0/19
5 3232268288 192.168.128.0/19
6 3232276480 192.168.160.0/19
7 3232284672 192.168.192.0/19
8 3232292864 192.168.224.0/19
Nota.:  A RFC 950 proíbe o uso de identificações de sub-rede com todos os bits iguais a 0 (todos os bits de hosts restantes atribuídos com o valor 0) e todos os bits iguais a 1 (todos os bits de hosts restantes atribuídos com o valor 1). Ter todos os bits de host iguais a 0 causa problemas com protocolos de roteamento antigos e tendo todos os bits de host iguais a 1 causa conflito com o endereço especial de difusão (broadcast) chamado endereço direto de difusão (broadcast).
Contudo, a RFC 1812 permite o uso de sub-redes com todos seus bits configurados para zero ou um em um ambiente compatível com CIDR, Roteamento entre domínios sem classe. Ambientes CIDR usam protocolos de roteamento modernos que não têm problemas com identificações de sub-redes com todos seus bits iguais a 0 e todas as sub-redes de difusão não são mais relevantes.

Ter todos os bits iguais a 0 ou 1 em sub-redes pode causar problemas com hosts ou roteadores operando no modo padrão baseado em classes. Antes de usar todos os bits iguais a 0 ou todos iguais a 1 em sub-redes, verifique se eles são aceitos pelos seus hosts e roteadores.

3°. Listar os endereços IPs para cada nova identificação de sub-rede

Após listar todas as identificações de sub-rede, você deve agora listar os endereços IPs válidos para as novas identificações de sub-rede. Listar cada endereço IP individualmente seria, e com certeza é, uma tarefa muito tediosa. Ao invés de listar os endereços IPs para cada identificação de sub-rede, definiremos uma faixa de endereços IPs (o primeiro e o último) para cada identificação de sub-rede. Existem duas formas de fazê-lo.

»  Binário - escrevendo o primeiro e o último endereço para cada identificação de sub-rede e convertendo para a notação decimal pontuada.
»  Decimal - adicionando valores incrementais, correspondentes ao primeiro e ao último endereço IP para cada identificação de sub-rede e convertendo para a notação decimal pontuada.

Ambos os métodos produzem o mesmo resultado: a faixa de endereços IP para cada identificação de sub-rede.
 
Para criar a faixa de endereços IP usando o método binário siga os quatro passos abaixo:

1.  Seja n, o número de bits de host escolhido para a subdivisão da rede (número de bits da sub-rede), crie uma tabela com três colunas com 2^n linhas. A primeira coluna é o número da sub-rede (começando pelo 1), a segunda coluna é a representação binária do primeiro e do último endereço IP da identificação de sub-rede, e a terceira coluna é a representação decimal pontuada do primeiro e do último endereço IP da identificação de sub-rede. Alternativamente, você pode adicionar duas colunas na tabela anterior usada para listar as identificações de sub-rede.
2.  Para cada representação binária, o primeiro endereço IP é o endereço no qual todos os bits de host possuem o valor 0, exceto pelo último bit de host; bit da extrema direita com o valor 1. O último endereço IP é o endereço na qual todos os bits de host possuem o valor 1, exceto pelo último bit de host; bit da extrema direita com o valor 0.
3.  Converta a representação binária para a representação decimal pontuada na terceira coluna.
4.  Repita os passos 2 e 3 até que a tabela esteja completa.

Por exemplo, a faixa de endereços IPs para a sub-rede de 3-bits da identificação de rede 192.168.0.0 é mostrada na tabela 6. Os bits usados para subdivisão da rede estão sublinhados.

Tabela 6. Listagem dos endereços IPs (representação binária).
Sub-rede Representação binária Faixa de
endereços IPs
1 11000000.10101000.00000000.00000001
-
11000000.10101000.00011111.11111110
192.168.0.1
 -
192.168.31.254
2 11000000.10101000.00100000.00000001
-
11000000.10101000.00111111.11111110
192.168.32.1
-
192.168.63.254
3 11000000.10101000.01000000.00000001
-
11000000.10101000.01011111.11111110
192.168.64.1
-
192.168.95.254
4 11000000.10101000.01100000.00000001
-
11000000.10101000.01111111.11111110
192.168.96.1
-
192.168.127.254
5 11000000.10101000.10000000.00000001
-
11000000.10101000.10011111.11111110
192.168.128.1
-
192.168.159.254
6 11000000.10101000.10100000.00000001
-
11000000.10101000.10111111.11111110
192.168.160.1
-
192.168.191.254
7 11000000.10101000.11000000.00000001
-
11000000.10101000.11011111.11111110
192.168.192.1
-
192.168.223.254
8 11000000.10101000.11100000.00000001
-
11000000.10101000.11111111.11111110
192.168.224.1
-
192.168.255.254

Para criar a faixa de endereços IP usando o método decimal siga os cinco passos abaixo:

1. Seja n, o número de bits de host escolhido para a subdivisão da rede (número de bits da sub-rede), crie uma tabela com três colunas com 2^n linhas. A primeira coluna é o número da sub-rede (começando pelo 1), a segunda coluna é a representação decimal (sistema numérico de base 10) binária do primeiro e do último endereço IP da identificação de rede, e a terceira coluna é a representação decimal pontuada binária do primeiro e do último endereço IP da identificação de sub-rede. Alternativamente, você pode adicionar duas colunas na tabela anterior usada para listar as identificações de sub-rede.
2. Calcule o valor incremental J baseado em h, o número de bits de host restantes:
 
J = 2^h - 2.
3. Para cada representação decimal, o primeiro endereço IP é N + 1 onde N é a representação decimal da identificação de sub-rede. O último endereço IP é N + J.
4. Converta a representação decimal da identificação de sub-rede para representação decimal pontuada (w.x.y.z) através da seguinte fórmula (onde s é a representação decimal da identificação da sub-rede):
 
W = INT(s / 16777216)
X = INT((s mod (16777216)) / 65536)
Y = INT((s mod (65536)) /256)
Z = s mod(256)
INT( ) representa a divisão inteira, mod( ) o modulo, o resto da divisão.
5. Repita os passos 3 e 4 até que a tabela esteja completa.

Por exemplo, a faixa de endereços IPs para a sub-rede de 3-bits da identificação de rede 192.168.0.0 é mostrada na tabela 7. O valor incremental J é de 2^13 - 2 = 8190.

Tabela 7. Listagem dos endereços IPs (representação decimal).
Sub-rede Representação decimal Faixa de endereços IPs
1 3232235521 - 3232243710 192.168.0.1 - 192.168.31.254
2 3232243713 - 3232251902 192.168.32.1 - 192.168.63.254
3 3232251905 - 3232260094 192.168.64.1 - 192.168.95.254
4 3232260097 - 3232268286 192.168.96.1 - 192.168.127.254
5 3232268289 - 3232276478 192.168.128.1 - 192.168.159.254
6 3232276481 - 3232284670 192.168.160.1 - 192.168.191.254
7 3232284673 - 3232292862 192.168.192.1 - 192.168.223.254
8 3232292865 - 3232301054 192.168.224.1 - 192.168.255.254

(01/2003).
Michael Capela
MCSE ID# 2486713

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