INTRODUÇÃO
A versão mais usada do Internet Protocol (designada por IP versão 4 ou IPv4) não foi substancialmente alterada desde a publicação do RFC 791 em 1981. O IPv4 tem dado provas de ser robusto, facilmente implementado e Inter operável, tendo suportado o teste de escalar um conjunto de redes num utilitário global do tamanho da Internet atual. Este fato demonstra a qualidade da respectiva concepção original. No entanto, a concepção inicial não antecipou o recente crescimento exponencial da Internet e o iminente esgotamento do espaço de endereços IPv4.
A versão mais usada do Internet Protocol (designada por IP versão 4 ou IPv4) não foi substancialmente alterada desde a publicação do RFC 791 em 1981. O IPv4 tem dado provas de ser robusto, facilmente implementado e Inter operável, tendo suportado o teste de escalar um conjunto de redes num utilitário global do tamanho da Internet atual. Este fato demonstra a qualidade da respectiva concepção original. No entanto, a concepção inicial não antecipou o recente crescimento exponencial da Internet e o iminente esgotamento do espaço de endereços IPv4.
1 Internet Protocol Version 4
A internet conhecida atualmente é um aglomerado de computadores espalhados ao redor do mundo, disponibilizando serviços diversos a quem tiver interesse e autorização para acessá-los. Dessa forma, internautas localizados num extremo do mundo, podem acessar dados alocados em servidores a milhares de Km de distância. Para que computadores distintos, rodando Sistemas Operacionais diferentes, possam se comunicar, se faz necessário que estes computadores tenham os mesmos padrões de comunicação. Isso se torna possível graças ao protocolo IP. É ele que dá aos equipamentos na web um endereço único, possibilitando que sejam identificados e encontrados e, consequentemente, que a comunicação ocorra entre os diversos agentes da internet: internautas, servidores, provedores e roteadores entre outros. O IP também é a linguagem que a internet entende, estabelecendo padrões para que a comunicação ocorra.
O protocolo IP não trabalha sozinho, ele faz parte de uma pilha de protocolos que, juntos, realizam o serviço de interconexão dos dispositivos. Essa pilha de protocolos é formada ainda pelo protocolo TCP (Transport Control Protocol), que é responsável por fazer com que a mensagem chegue a seus destinatários, pelo DNS (Domain Name System), pelo HTTPS, SMTP, ICMP, e mais uma infinidade de protocolos auxiliares. O IP predominante na internet até o presente momento é o IP versão 4 (IPv4), padrão que vem se estendendo desde os primórdios das redes de computadores e que está com os dias contados.
O IPv4 é composto por uma cadeia de 04 octetos, ou seja, 04 sequências de 08 bits, 32 no total, podendo ser representado na forma binária ou decimal. Um exemplo de número IP no formato binário: 11000000 10101000 00000000 00000001. Para um melhor entendimento, é melhor colocar esse IP em forma decimal: 192.168.0.1. Assim fica mais fácil identificar um computador em uma rede qualquer.
1.1 Máscara de sub-rede e classes IP
Máscara de sub-rede no protocolo IP refere-se a um conjunto de 32 bits, semelhantes ao próprio endereço IP, responsável por separar o endereço IP em porções, denominados Classes, assim a máscara define qual a porção do IP é destinado a rede e qual porção refere-se aos hosts(1).
Os endereços IP´s são divididos em cinco classes, A, B, C, D e E. A classe D é
reservada para Broadcast e a classe E para futuras utilizações. O que define a classe é o
primeiro octeto (ou seja, os oito primeiros bits).
O octeto 127 é um valor reservado para loopback (auto teste). Mas nem por isso deixa
de ser classe A. A quantidade de redes por classe é definida assim ( será mostrado as classes
que são utilizadas):
Classe A: usa o primeiro bit para sua identificação. Como na classe A são 8 bits para
identificar a rede, e 1 bit é reservado para identificar a classe. 8-1=7 Então (2 elevado
na 7) –2 = 126 redes. Porque –2 ? Porque não se usa o 0.x.y.z. e o endereço 127.x.y.z
é para auto teste (loopback). Como na classe A sobram 24 bits, o numero de hosts
suportado é: (2 elevado na 24) -2 = 16.777.214.
Classe B: usa os dois primeiros bits para sua identificação. Na classe B são 16 bits
para identificar a rede, então 16 bits de rede –2 bits de identificação da classe = 14. 2
elevado na 14=16.384 redes. Porque não –2 ? Como o primeiro octeto inicia em 10,
não existe a possibilidade de ser tudo 0 ou 1. A classe B tem 16 para hosts, então: (2
elevado na 16) -2 = 65.534.
Classe C: usa os três primeiros bits para identificar a classe, e 24 bits para identificar a
rede. 3-24=21 2 elevado na 21=2.097.152 redes. Como o primeiro octeto inicia em
110, não existe a possibilidade de ser tudo 0 ou 1. Já a classe C com 8 bits, o numero
de hosts se dá em: (2 elevado na 8) -2 = 254. No calculo de máquinas suportadas
(hosts) diminui-se 2 porque na mascara de subrede tudo zero é igual ao endereço da
rede e tudo um é igual a broadcast.
As classes IP incorporam então uma nova porção de bits ao endereço IP, tornando o
endereço um conjunto de dois grupos, o primeiro representando os computadores de uma rede
e o segundo a própria rede. Como exemplo o IP 10.1.7.25. Esse é um IP de classe A e sua máscara de sub-rede padrão(2) é a 255.0.0.0, ou seja, o endereço completo seria 10.1.7.25 255.0.0.0. A máscara de sub-rede torna-se imprescindível para que possamos saber qual porção do protocolo se refere a rede e qual porção aos hosts.
Sendo o IP 10.1.7.25 da classe A, definido pela máscara 255.0.0.0, se for alterado qualquer número dos 03 octetos finais, o endereço continuará a fazer parte da mesma rede, a rede 10, portanto os IPs 10.1.7.25, 10.1.7.46, 10.5.6.23, 10.185.96.54 estão todos dentro da mesma rede e todos se comunicaram sem problemas. Agora se for alterado o número do primeiro octeto, entrar-se-á em outra rede. Então se for usado o endereço 11.10.54.23 ou 17.26.98.5 estará em redes distintas e, por conseguinte, esses endereços não conseguem se comunicar.
1.2 IPv4 com os dias contados
Por não conseguir atender mais a demanda por novos endereços web, visto que, na atualidade, essa demanda cresce astronomicamente, o protocolo IPv4 está com seus dia contados. Esse crescimento tem relação com inúmeros fatores, entre eles o uso de dispositivos móveis, como smartphones, tablets e notebooks, o crescimento de empresas com portais web e a disseminação do acesso à internet entre as classes mais baixas da população. Por ser composto de 32 bits, o protocolo IPv4 consegue disponibilizar um total de 4.294.967.296 endereços válidos. Esse número, apesar de extenso, já está praticamente esgotado.
REFERÊNCIAS
Geocities, IPv4. Disponível em: <http://www.geocities.ws/janoasif/ipv4.doc> Acessado em: 15 de junho de 2014
Info, IPv4. Disponível em: <http://info.iet.unipi.it/~cicconetti/imcne07/02 - IPv4.pdf> Acessado em: 15 de junho de 2014
Invasão Proibida, Uma abordagem sobre o protocolo IP versões 4 e 6. Disponível em: <http://invasaoproibida.wordpress.com/2012/12/11/uma-abordagem-sobre-o-protocolo-ip-versoes-4-e-6/> Acessado em: 15 de junho de 2014
A internet conhecida atualmente é um aglomerado de computadores espalhados ao redor do mundo, disponibilizando serviços diversos a quem tiver interesse e autorização para acessá-los. Dessa forma, internautas localizados num extremo do mundo, podem acessar dados alocados em servidores a milhares de Km de distância. Para que computadores distintos, rodando Sistemas Operacionais diferentes, possam se comunicar, se faz necessário que estes computadores tenham os mesmos padrões de comunicação. Isso se torna possível graças ao protocolo IP. É ele que dá aos equipamentos na web um endereço único, possibilitando que sejam identificados e encontrados e, consequentemente, que a comunicação ocorra entre os diversos agentes da internet: internautas, servidores, provedores e roteadores entre outros. O IP também é a linguagem que a internet entende, estabelecendo padrões para que a comunicação ocorra.
O protocolo IP não trabalha sozinho, ele faz parte de uma pilha de protocolos que, juntos, realizam o serviço de interconexão dos dispositivos. Essa pilha de protocolos é formada ainda pelo protocolo TCP (Transport Control Protocol), que é responsável por fazer com que a mensagem chegue a seus destinatários, pelo DNS (Domain Name System), pelo HTTPS, SMTP, ICMP, e mais uma infinidade de protocolos auxiliares. O IP predominante na internet até o presente momento é o IP versão 4 (IPv4), padrão que vem se estendendo desde os primórdios das redes de computadores e que está com os dias contados.
O IPv4 é composto por uma cadeia de 04 octetos, ou seja, 04 sequências de 08 bits, 32 no total, podendo ser representado na forma binária ou decimal. Um exemplo de número IP no formato binário: 11000000 10101000 00000000 00000001. Para um melhor entendimento, é melhor colocar esse IP em forma decimal: 192.168.0.1. Assim fica mais fácil identificar um computador em uma rede qualquer.
1.1 Máscara de sub-rede e classes IP
Máscara de sub-rede no protocolo IP refere-se a um conjunto de 32 bits, semelhantes ao próprio endereço IP, responsável por separar o endereço IP em porções, denominados Classes, assim a máscara define qual a porção do IP é destinado a rede e qual porção refere-se aos hosts(1).
Os endereços IP´s são divididos em cinco classes, A, B, C, D e E. A classe D é
reservada para Broadcast e a classe E para futuras utilizações. O que define a classe é o
primeiro octeto (ou seja, os oito primeiros bits).
O octeto 127 é um valor reservado para loopback (auto teste). Mas nem por isso deixa
de ser classe A. A quantidade de redes por classe é definida assim ( será mostrado as classes
que são utilizadas):
Classe A: usa o primeiro bit para sua identificação. Como na classe A são 8 bits para
identificar a rede, e 1 bit é reservado para identificar a classe. 8-1=7 Então (2 elevado
na 7) –2 = 126 redes. Porque –2 ? Porque não se usa o 0.x.y.z. e o endereço 127.x.y.z
é para auto teste (loopback). Como na classe A sobram 24 bits, o numero de hosts
suportado é: (2 elevado na 24) -2 = 16.777.214.
Classe B: usa os dois primeiros bits para sua identificação. Na classe B são 16 bits
para identificar a rede, então 16 bits de rede –2 bits de identificação da classe = 14. 2
elevado na 14=16.384 redes. Porque não –2 ? Como o primeiro octeto inicia em 10,
não existe a possibilidade de ser tudo 0 ou 1. A classe B tem 16 para hosts, então: (2
elevado na 16) -2 = 65.534.
Classe C: usa os três primeiros bits para identificar a classe, e 24 bits para identificar a
rede. 3-24=21 2 elevado na 21=2.097.152 redes. Como o primeiro octeto inicia em
110, não existe a possibilidade de ser tudo 0 ou 1. Já a classe C com 8 bits, o numero
de hosts se dá em: (2 elevado na 8) -2 = 254. No calculo de máquinas suportadas
(hosts) diminui-se 2 porque na mascara de subrede tudo zero é igual ao endereço da
rede e tudo um é igual a broadcast.
As classes IP incorporam então uma nova porção de bits ao endereço IP, tornando o
endereço um conjunto de dois grupos, o primeiro representando os computadores de uma rede
e o segundo a própria rede. Como exemplo o IP 10.1.7.25. Esse é um IP de classe A e sua máscara de sub-rede padrão(2) é a 255.0.0.0, ou seja, o endereço completo seria 10.1.7.25 255.0.0.0. A máscara de sub-rede torna-se imprescindível para que possamos saber qual porção do protocolo se refere a rede e qual porção aos hosts.
Sendo o IP 10.1.7.25 da classe A, definido pela máscara 255.0.0.0, se for alterado qualquer número dos 03 octetos finais, o endereço continuará a fazer parte da mesma rede, a rede 10, portanto os IPs 10.1.7.25, 10.1.7.46, 10.5.6.23, 10.185.96.54 estão todos dentro da mesma rede e todos se comunicaram sem problemas. Agora se for alterado o número do primeiro octeto, entrar-se-á em outra rede. Então se for usado o endereço 11.10.54.23 ou 17.26.98.5 estará em redes distintas e, por conseguinte, esses endereços não conseguem se comunicar.
1.2 IPv4 com os dias contados
Por não conseguir atender mais a demanda por novos endereços web, visto que, na atualidade, essa demanda cresce astronomicamente, o protocolo IPv4 está com seus dia contados. Esse crescimento tem relação com inúmeros fatores, entre eles o uso de dispositivos móveis, como smartphones, tablets e notebooks, o crescimento de empresas com portais web e a disseminação do acesso à internet entre as classes mais baixas da população. Por ser composto de 32 bits, o protocolo IPv4 consegue disponibilizar um total de 4.294.967.296 endereços válidos. Esse número, apesar de extenso, já está praticamente esgotado.
REFERÊNCIAS
Geocities, IPv4. Disponível em: <http://www.geocities.ws/janoasif/ipv4.doc> Acessado em: 15 de junho de 2014
Info, IPv4. Disponível em: <http://info.iet.unipi.it/~cicconetti/imcne07/02 - IPv4.pdf> Acessado em: 15 de junho de 2014
Invasão Proibida, Uma abordagem sobre o protocolo IP versões 4 e 6. Disponível em: <http://invasaoproibida.wordpress.com/2012/12/11/uma-abordagem-sobre-o-protocolo-ip-versoes-4-e-6/> Acessado em: 15 de junho de 2014
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