O Subnet Mask é usado para determinar qual subnet/network um
determinado pacote IP pertence. Como já sabemos um o endereço IP contem
2 componentes, o de Network (rede) e node (cliente). Então quando
o pacote IP é recebido pelo roteador ele determina a qual rede esse
pacote pertence através do subnet mask.
Default subnet mask: Decimal
- Binário - Hexadecimal
- Classe A - 255.0.0.0 - 11111111.00000000.00000000.00000000
-ff:00:00:00
- Classe B - 255.255.0.0 - 11111111.11111111.00000000.00000000
- ff:ff:00:00
- Classe C - 255.255.255.0 -
11111111.11111111.11111111.00000000 - ff:ff:ff:00
Tabela de bists para se calcular o subnet
As subnet mask acima são as masks default das classes. Por exemplo;
uma rede de classe C e usando a default mask habilitará a configuração
de 254 possíveis nodes. Vale lembrar que quanto mais computadores
estiverem na mesma rede/subnet, mais trafego e congestionamento
teremos com os pacotes IP tornando a rede lenta. Então por isso que é uma boa pratica usar o subnet
mask sempre que a rede conter um numero superior de +/- 50 maquinas.
Como exemplo pegaremos uma classe C com 254
possíveis hosts e dividiremos em 14 redes/subnets diferentes fazendo com
q o trafego/congestionamento fique isolado entre elas. Nem tudo é alegria porque de 254 possíveis nodes que tínhamos anteriormente
utilizando a Mask default se
transformará em um total de 196 possíveis nodes
apos fazermos o subnet. Isso se deve ao fato que utilizaremos os bits
que eram destinados aos nodes e que agora serão emprestados para que
possa serem utilizados pela mask também.
No nosso exemplo aqui vamos usar uma Classe C com network IP
200.133.175.0. Se estivéssemos usando o subnet mask defualt ele
ficaria assim:
255.255.255.0 Default Subnet Mask
200.133.175.0 Network IP
Identificador
200.133.175.1 ate 200.133.175.254 (254 possíveis
nodes - muito trafego/congestionamento)
200.133.175.255 Network Broadcast
Como nosso propósito é transformar essa rede em pequenas subnets/redes
(14 para ser exato) para minimizar o trafego/congestionamento de
dados, teremos que emprestar alguns bits que estão sendo usado
para os nodes e que farão parte da subnet mask agora.
Aqui é a subnet mask default e o ultimo octeto esta todo sendo usado
para os nodes.
255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.00000000 ) - formato
binário
Se queremos criar varias subnets (14) teremos que emprestar bits que estão
sendo usados para os nodes, que no nosso caso aqui esta no ultimo
octeto representado por 8 zeros. Sabemos que cada bit pode ser 0 ou 1 então
para criarmos 14 subnets teremos que usar mais de um bit. exemplo:
1 bit = 2 combinações
2 bits = 4 combinações
3 bits = 8 combinações
4 bits = 16 combinações
...
8 bits = 256 combinações .... será que isso lembra alguma coisa
Para se obter 14 subnets teremos que emprestar 4 bists conforme
tabela acima. Dos 4 bits que emprestamos poderemos representar 16 combinações
diferentes e que satisfaz o numero que queremos representar
que é 14. Bom agora que sabemos que com 4 bits podemos representar 16 combinações
diferentes e que com 8 bits podemos representar 256 combinações diferentes,
é só fazermos a subtração para chegarmos na
nova subnet mask.
256 combinações
16 combinações
_______________
240 resultado final
Esse método é bem simples para calcular uma subnet mask. A
tabela abaixo mostra se emprestarmos 2, 3,4,5 ou 6 bits.
Numero de
Bits |
Subnet Mask |
Numero de
Subnets |
Numero de
Nodes |
2
|
255.255.255.192
|
4 - 2 = 2
|
62
|
3
|
255.255.255.224
|
8 - 2 = 6
|
30
|
4
|
255.255.255.240
|
16 - 2 = 14
|
14
|
5
|
255.255.255.248
|
32 - 2 = 30
|
6
|
6
|
255.255.255.252
|
64 - 2 = 62
|
2
|
Nossa subnet mask vai ficar assim depois que emprestamos os 4 bits
que necessitamos.
255.255.255.240
(11111111.11111111.11111111.11110000)
Essa tabela mostra com mais detalhes como ficarão os bits que
emprestamos.
Tabela com todos os possíveis
Subnets/IPs para o nosso exemplo.
Subnet bits |
Número Network |
Endereço Node |
Endereço Broadcast |
0000 |
200.133.175.0 |
Reservado |
Vazio |
0001 |
200.133.175.16 |
.17 até .30 |
200.133.175.31 |
0010 |
200.133.175.32 |
.33 até .46 |
200.133.175.47 |
0011 |
200.133.175.48 |
.49 até .62 |
200.133.175.63 |
0100 |
200.133.175.64 |
.65 até .78 |
200.133.175.79 |
0101 |
200.133.175.80 |
.81 até .94 |
200.133.175.95 |
0110 |
200.133.175.96 |
.97 até .110 |
200.133.175.111 |
0111 |
200.133.175.112 |
.113 até .126 |
200.133.175.127 |
1000 |
200.133.175.128 |
.129 até .142 |
200.133.175.143 |
1001 |
200.133.175.144 |
.145 até .158 |
200.133.175.159 |
1010 |
200.133.175.160 |
.161 até .174 |
200.133.175.175 |
1011 |
200.133.175.176 |
.177 até .190 |
200.133.175.191 |
1100 |
200.133.175.192 |
.193 até .206 |
200.133.175.207 |
1101 |
200.133.175.208 |
.209 até .222 |
200.133.175.223 |
1110 |
200.133.175.224 |
.225 até .238 |
200.133.175.239 |
1111 |
200.133.175.240 |
Reservado |
Vazio |
Pronto já temos nossa rede subdividida em 14 pequenas redes para minimizar
o trafego/congestionamento de dados. Agora só falta entender como o roteador vai saber qual determinado pacote IP pertence a
qual rede. Tudo fica muito simples quando usamos binário para entender o
processo. O roteador usa a lógica do AND operation.
Regra para Lógica Operação AND
Input |
Input |
Output |
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Então vamos pegar um IP
como exemplo da nossa tabela acima q mostra todos os possíveis IPs.
200.133.175.112 IP Identificador da
rede
200.133.175.115 IP node (cliente)
200.133.175.127 IP Broadcast
255.255.255.240 Subnet Mask
Pela nosso tabela esse IP esta na rede/network 200.133.175.112 e o
broadcast é 200.133.175.127. O subnet mask é 255.255.255.240 e não muda nunca a
não ser se recalcularmos nossa rede para adquirir mais
network ou nodes.
Bom levando em consideração que o roteador já vai estar
configurado todas as portas para fazer o roteamento para as
correspondentes networks só nos falta saber como esse processo é feito.
IP
200.133.175.115
11001000.10000101.10101111.01110011
Mask 255.255.255.240
11111111.11111111.11111111.11110000
_______________________________________________________
Resultado em Binário
11001000.10000101.10101111.01110000
Resultado em Decimal
200 . 133
. 175 .
112
Acho que ficou bem claro apos trabalharmos com binário para decifrar o que o roteador faz para descobrir qual network
pertence os pacotes recebidos. Os cálculos podem ser feitos através da
calculadora do Windows, porem é muito simples converter de binário para decimal e de decimal para
binário.
Converter de Decimal para Binário
cria-se uma tabela para auxiliar na conversão.
|
|
|
|
|
...
|
1024 |
512 |
256 |
|
128 |
64 |
32 |
16 |
|
8 |
4 |
2 |
1 |
215 |
214 |
213 |
212 |
|
211 |
210 |
29 |
28 |
|
27 |
26 |
25 |
24 |
|
23 |
22 |
21 |
20 |
Exemplo
1 - (Converter Decimal 44 para Binário) |
|
|
|
Exemplo
2 - (Converter Decimal 15 para Binário) |
|
|
|
Exemplo
3 - (Converter Decimal 62 para Binário) |
|
|
|
Converter de Binário para Decimal
Usa-se a mesma tabela criada acima para auxiliar na conversão.
IP no formato Binário : 11001000.10000101.10101111.01110011
...
|
1024 |
512 |
256 |
|
128 |
64 |
32 |
16 |
|
8 |
4 |
2 |
1 |
|
|
|
28 |
|
27 |
26 |
25 |
24 |
|
23 |
22 |
21 |
20 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
Resultado = 200
128+64+
0 + 0 + 8
+ 0 + 0 + 0
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
Resultado = 133
128+0+ 0 + 0 +
0 + 4
+ 0 + 1
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
Resultado = 175
128 + 0 + 32
+ 0 + 8 + 4
+ 2 + 1
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
Resultado = 115
0 + 64 +32
+16 + 0 + 0 + 2
+ 1
|
IP no formato Binário : 11001000.10000101.10101111.01110011
IP após conversão para decimal: 200.133.175.115
Observamos que os números em binários estão distribuídos
um Octelo em cada linha. A somatória é feita do seguinte
modo; para cada binário ligado ou seja (1) soma-se o valor representado
após cálculo da devida potencia representado na tabela. E para cada binário
desligado (0) não soma nada, mas para facilitar o raciocínio soma-se 0.
Lembrete:
Quando se faz o subneting de uma rede, por definição o
primeiro e a ultima subnet não será utilizado. O primeiro não será utilizado devido ser semelhante ao numero de
identificação de rede. O último já é semelhante ao broadcast e por isso
também não é utilizado.
Observar na Tabela com todos os possíveis Subnets/IPs para o nosso
exemplo acima descrita para melhor entendimento.
Resumindo
IP 200.133.175.0
Esse seria o IP usado para identificar uma rede usando Classe C
com Subnet Default
IP 200.133.175.255
Esse seria o IP usado para fazer o Broadcast em uma rede Classe C
usando Subnet Default. Roteadores não retransmitem broadcast
255.255.255.0
Esse seria o Subnet Default para a network mencionado acima.
O Roteador baseia-se nesses endereços para fazer o
roteamento de pacotes IP.
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