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Redes: Como calcular sub-redes para um determinado cenário?

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O cálculo de sub-redes/VLSM (Variable Length Subnet Mask) não é um processo difícil, no entanto, carece de algum treino e concentração, pois no meio de tanto bit podem surgir erros de cálculo.

Hoje deixamos aqui umas contas simples, para perceber como tudo funciona.

Redes: Como calcular sub-redes para um determinado cenário?


Para começar vamos a alguns conceitos:

  • Endereço IP – Um endereço IPv4 é formado por 32 bits que é o mesmo que dizermos que possui quatro octetos representados na forma decimal (ex: 192.168.0.1). Uma parte desse endereço indica-nos a rede e a outra parte indica-nos qual a máquina.
  • Máscara de rede – Para determinarmos que parte do endereço IP identifica a rede e que parte identifica a máquina, teremos de recorrer à máscara de rede (subnet mask ou netmask) associada.
  • Endereço Broadcast – O endereço broadcast de uma rede/sub-rede é definido como um endereço especial uma vez que permite que uma determinada informação seja enviada para todas as máquinas de uma rede/subrede. Este é sempre o último endereço possível de uma rede/sub-rede.

Para explicar como proceder à divisão de uma rede em várias sub-redes vamos a um exemplo para que sejam mais fácil a explicação.

Problema: Vamos considerar que pretendem organizar uma LAN Party e querem criar 6 sub-redes. Como requisito, cada uma das sub-redes deverá suportar 30 hosts (máquinas). A vossa rede principal é 192.168.1.0/24 e tem suporte para 254 hosts. Como proceder a essa divisão?

Para começar vamos recordar quais os requisitos:

  • Cada sub-rede deve ter suporte para pelo menos 30 hosts;
  • No mínimo devemos ter  6 sub-redes;

Antes de proceder aos cálculos, vamos verificar se é possível satisfazer tais requisitos.

Ora se a minha rede principal suporta 254 máquinas então 30 (PC’s) x 6 (sub-redes) = 180, logo será possível satisfazer o pedido. Foi também tido em conta que serão “perdidos” dois endereços por cada sub-rede: o endereço de sub-rede que identificará essa  sub-rede e o endereço de broadcast de casa sub-rede.

Dando prioridade à exigência ao nível de PC’s, vamos considerar o diagrama seguinte e responder à seguinte questão: Em que número da elipse amarela conseguiriam encaixar 32 PC’s (30 é o número de PCs + 1 que é o endereço para a sub-rede e +1 endereço de broadcast, que dá um total de 32). Ora têm 3 possibilidades: no 128, 64 ou 32. No entanto, a escolha deverá recair sobre 32 por ser o número mais próximo (neste exemplo até é igual) do solicitado.

Redes: Como calcular sub-redes para um determinado cenário? Sabendo que a escolha é então 32 podemos então rapidamente afirmar que as sub-rede distam 32 endereços umas das outras e que podemos variar 3 bits.

Redes: Como calcular sub-redes para um determinado cenário?

Além disso, vamos também ter de alterar a máscara da rede principal e ajustar às sub-redes. Como a máscara original é /24 (255.255.255.0) e como agora passamos a ter mais sub-redes e menos endereços disponíveis por cada sub-rede, então a máscara terá de avançar para a frente no último octeto.

Como estamos a usar mais 3 bits do último octeto, basta efectuar a soma o peso dos mesmos (128+64+32 = 224). Então a nova máscara a aplicar às novas sub-redes será: 255.255.255.224 (/27).

Redes: Como calcular sub-redes para um determinado cenário?

Considerando a rede principal, após a sua divisão em sub-redes com 30 hosts cada temos algo do tipo:

Redes: Como calcular sub-redes para um determinado cenário?

Nesta fase já temos todas as informações para responder à pergunta inicial. Para isso elaborei um pequeno quadro:

Redes: Como calcular sub-redes para um determinado cenário?

Alguns truques:

  • Começar por preencher todas as linhas associadas ao endereço de sub-rede. Desta forma sabemos sempre que o endereço broadcast da linha anterior é esse endereço-1.
  • Depois de saber o broadcast sabemos também que o último endereço válido é o endereço broadcast –1.
  • O primeiro endereço de rede, é sempre a soma de +1 ao endereço de sub-rede.

Como podemos verificar, os resultados foram mais de 6 sub-redes, mas conseguimos cumprir os requisitos de 30 hosts por rede. Das 8 redes agora basta usarem 6.

Autor: Pedro Pinto
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Comentários

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  1. Avatar de Migas
    Migas

    Não há uma calculadora que faça isso automaticamente?

    1. Avatar de Serodio
      Serodio

      Claro que sim, também há calculadoras para somar 1+1 que pasme-se são 2
      No entanto saber porque é que 1+1 são 2 é bastante útil…

  2. Avatar de Mig-21
    Mig-21

    Não percebi de onde veio o /27

    1. Avatar de Miguel
      Miguel

      As máscaras de sub-rede, tal como os IPs, são compostas por 4 octetos binários (isto é, 4 números que, expressados em base binária ou base 2, têm sempre 8 dígitos).

      No entanto as máscaras de sub-rede, por causa da natureza de segmentação de rede que têm, seguem uma regra: os dígitos binários são sempre constantes da esquerda para a direita até atingir um 0, e depois só contêm 0s.

      Ex.:

      11111111 11111111 11111111 11111111, ou 255.255.255.255, é /32, devido à existência de 32 “uns” na máscara. Esta máscara isola as máquinas umas das outras.

      11111111 11111111 11111111 00000000, ou 255.255.255.0, é /24, tem 128 IPs disponíveis por rede, e é normalmente encontrada em routers das operadoras instalados em residências.

      11111111 11111110 11111111 11111111, ou 255.254.255.255, não é uma máscara válida, pois não cumpre a regra de seguimento.

      O exemplo usado pelo Pedro Pinto é /27 porque a máscara que ele usou foi 255.255.255.224, ou 11111111 11111111 11111111 11100000. Contados, são 27 “uns”.

      Espero ter ajudado 🙂

      1. Avatar de Pedro
        Pedro

        Pequena correção: no teu segundo exemplo com /24, o número de IPs disponíveis nessa rede é de 254 e não de 128.

        1. Avatar de TslaBull
          TslaBull

          2^8(zeros)=256-2(rede,broadcast)=254

        2. Avatar de Miguel
          Miguel

          Correto, está mal feito o cálculo, obrigado 🙂

  3. Avatar de TslaBull
    TslaBull

    Exato, boa explicação!

  4. Avatar de Andre
    Andre

    eu por acaso uso uma folha de excel com um mapa para calcular, eu baralho sempre os valores
    https://meocloud.pt/link/a9910759-b1b8-490c-bdc3-abdeb3e27265/Mapa%20de%20sub%20Redes.xlsx/