Endereçamento
IPv4, IPv6, máscaras de sub-rede, CIDR, NAT e ARP — os mecanismos que identificam e localizam cada dispositivo na rede.
IPv4 — Formato e Classes
Um endereço IPv4 tem 32 bits, divididos em 4 grupos de 8 bits (octetos), separados por pontos. Cada octeto vai de 0 a 255. Exemplo: 192.168.1.10.
O endereço IPv4 tem duas partes: a parte de rede (identifica qual rede) e a parte de host (identifica qual dispositivo dentro dessa rede). A máscara de sub-rede determina onde termina uma e começa a outra.
As classes históricas de IPv4 (A, B, C) determinavam o tamanho padrão da rede, mas foram substituídas pelo CIDR (veremos a seguir):
- Classe A: 10.x.x.x — grandes redes (8 bits de rede, 24 de host)
- Classe B: 172.16.x.x a 172.31.x.x — redes médias (16 bits de rede)
- Classe C: 192.168.x.x — redes pequenas (24 bits de rede, 8 de host)
10.0.0.0/8— de 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (16 milhões de hosts)172.16.0.0/12— de 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (1 milhão de hosts)192.168.0.0/16— de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (65.536 hosts)
Esses endereços nunca aparecem diretamente na internet. Eles são usados em redes internas (casa, empresa) e o NAT faz a tradução.
Máscara de Sub-rede
A máscara de sub-rede diz ao dispositivo quais bits do endereço IP pertencem à rede e quais pertencem ao host. Os bits "1" marcam a parte de rede; os bits "0" marcam a parte de host.
Exemplo: máscara 255.255.255.0 em binário é:
11111111.11111111.11111111.00000000Com IP 192.168.1.10 e essa máscara:
- Rede: 192.168.1.0 (os três primeiros octetos)
- Host: 10 (o último octeto)
- Hosts disponíveis: .1 a .254 (256 - endereço de rede - broadcast = 254)
- Broadcast: 192.168.1.255
O CEP funciona como a máscara. "01310-100" — os primeiros dígitos identificam o bairro/cidade (rede), os últimos identificam o logradouro (host). A máscara diz até onde vai o "bairro" e onde começa a identificação individual da casa.
CIDR — Notação em Barra
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) é uma forma mais compacta de escrever rede + máscara. Em vez de escrever 192.168.1.0 / 255.255.255.0, você escreve apenas 192.168.1.0/24.
O número após a barra indica quantos bits são a parte de rede.
| Notação CIDR | Máscara | Hosts utilizáveis | Uso típico |
|---|---|---|---|
/8 | 255.0.0.0 | ~16 milhões | ISPs, grandes nuvens |
/16 | 255.255.0.0 | ~65.000 | Grandes empresas |
/24 | 255.255.255.0 | 254 | Redes domésticas e pequenas empresas |
/25 | 255.255.255.128 | 126 | Divisão de /24 em 2 |
/30 | 255.255.255.252 | 2 | Links ponto-a-ponto entre roteadores |
/32 | 255.255.255.255 | 1 (host único) | Rotas para um host específico |
/24 = últimos 8 bits para hosts = 2⁸ = 256 endereços = 254 hosts utilizáveis (subtrai o endereço de rede e o broadcast).
IPv6 — Por que ele existe?
O IPv4 suporta ~4,3 bilhões de endereços. Com a explosão de dispositivos conectados (celulares, IoT, servidores cloud), esses endereços acabaram. A solução foi o IPv6, com 128 bits que permitem 340 undecilhões de endereços — praticamente infinito.
Formato IPv6: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Com abreviação (zeros à esquerda omitidos, sequências de zeros substituídas por ::): 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
Diferenças práticas importantes do IPv6:
- Sem broadcast — usa multicast e anycast
- Autoconfiguração sem DHCP (SLAAC)
- IPSec é nativo (não opcional como no IPv4)
- Sem necessidade de NAT — cada dispositivo pode ter IP público único
"IPv6 substituiu o IPv4": ainda não totalmente. Hoje a internet roda os dois protocolos simultaneamente (dual-stack). A transição é gradual e vai levar muitos anos.
Gateway Padrão
O gateway padrão (default gateway) é o endereço do roteador na sua rede local. Quando o seu computador quer mandar dados para fora da rede local (para um IP que não está na mesma sub-rede), ele envia o pacote para o gateway. O gateway conhece o caminho para o destino.
Em casa, o gateway é o seu roteador Wi-Fi. Tipicamente tem o endereço 192.168.1.1 ou 192.168.0.1.
Dentro do condomínio (rede local), os moradores (dispositivos) se comunicam diretamente entre si. Para sair do condomínio (acessar a internet), todos passam pelo portão (gateway). O porteiro (roteador) sabe as rotas para fora.
NAT — Network Address Translation
Problema: os IPs privados (192.168.x.x, 10.x.x.x) não são roteáveis na internet pública. Se você tentar acessar google.com com IP 192.168.1.5, a resposta não vai saber como voltar para você.
Solução: o roteador usa NAT. Ele substitui o IP privado de origem pelo seu IP público antes de enviar o pacote para a internet. Quando a resposta chega, ele faz o caminho inverso — substitui o IP público pelo IP privado do dispositivo correto e entrega internamente.
Diagrama NAT — Rede interna → Roteador → Internet
Externo: 201.45.67.89
NAT = muitos IPs privados → um IP público. O roteador mantém uma tabela de tradução para saber para qual dispositivo interno entregar cada resposta. Sem NAT, sua rede local precisaria de um IP público para cada dispositivo.
ARP — Address Resolution Protocol
Para enviar dados na rede local (camada 2 Ethernet), os dispositivos precisam do endereço MAC do destinatário — não só do IP. O problema é: como descobrir o MAC a partir de um IP?
Resposta: ARP. O processo é:
- Seu computador precisa falar com
192.168.1.5 - Envia um broadcast ARP: "Quem tem o IP 192.168.1.5? Me diga seu endereço MAC!"
- O dono do IP responde: "Sou eu! Meu MAC é AA:BB:CC:DD:EE:FF"
- Seu computador salva isso no cache ARP (válido por alguns minutos)
- Na próxima vez, consulta o cache antes de perguntar novamente
Veja seu cache ARP com o comando: arp -a
O ARP não tem autenticação. Um atacante pode enviar respostas ARP falsas, se passando por outro dispositivo (como o gateway). Isso é um ataque MITM clássico em redes locais. Switches modernos com "Dynamic ARP Inspection" mitigam isso.
🔢 Calculadora de Sub-redes
Digite um endereço IP com prefixo CIDR (ex: 192.168.1.0/24), com máscara (ex: 10.0.0.0 255.0.0.0) ou apenas o IP para assumir /24.
- Endereço de rede: primeiro endereço do bloco (não atribuível a hosts)
- Broadcast: último endereço (pacotes enviados a todos os hosts)
- Primeiro/Último host: faixa de IPs utilizáveis para dispositivos
- Wildcard: inverso da máscara, usado em ACLs de roteadores Cisco
- Bits de rede/host: destacados em azul/cinza na representação binária