Qualquer dispositivo conectado à Internet precisa de um endereço IP. Assim como um endereço residencial diferencia sua casa das outras na rua, um endereço IP é um identificador único que diferencia seu dispositivo de outros na rede.
Dito isso, IPv4, a versão atual de endereço IP usada pela maioria do mundo, está esgotando endereços IP únicos. Uma forma de combater isso foi a implementação de CIDR ou Roteamento entre Domínios sem Classe.
No entanto, para gerenciar eficientemente uma rede, os administradores precisam de uma referência para ver o número de hosts, máscara de sub-rede e intervalo de endereços IP disponíveis para um bloco CIDR específico.
Por isso, neste artigo, incluirei um cheat sheet de CIDR e responderei a pergunta, "O que significa CIDR?", os detalhes de IPv4 CIDR e IPv6 CIDR, e o que é um intervalo de notação CIDR.
O que significa CIDR?
CIDR, ou Classless Inter-Domain Routing, é um sistema de alocação de endereços IP desenvolvido em 1993 que resolveu ineficiências do sistema anterior. Antes do CIDR, a Internet dependia de um sistema baseado em classes para alocação de IP.
Basicamente, havia três classes de endereços IP que diferiam pela quantidade de endereços IP disponíveis para cada rede. Os blocos de classe eram os seguintes:
- Classe A: Usada para organizações e redes muito grandes, com mais de 16 milhões de endereços IP por rede.
- Classe B: Usada para redes de médio porte, com até 65.534 endereços IP únicos disponíveis.
- Classe C: Usada para redes pequenas, com apenas 254 endereços IP únicos.
Embora esse sistema funcionasse na época, era extremamente ineficiente porque a diferença entre a quantidade de endereços IP disponíveis para cada rede era muito grande. Isso causava situações em que, por exemplo, uma organização ou rede que precisava de 300 endereços IP não podia usar um bloco Classe C, já que tinha apenas 254 endereços IP únicos, forçando o registro de IP a alocar um bloco Classe B.
Isso significava que uma organização que precisava de apenas 300 endereços IP recebia 65.534 endereços IP. Como mencionei antes, isso funcionava na época porque a quantidade de endereços IP únicos disponíveis (cerca de 4,3 bilhões) era muito maior que a quantidade de endereços IP que seria usada. Por exemplo, em 1993, a população mundial era apenas cerca de 5,6 bilhões de pessoas, com apenas 15 milhões de pessoas conectadas à Internet.
No entanto, conforme os anos passaram e mais usuários começaram a se conectar à Internet, os endereços IP começaram a se esgotar, levando ao desenvolvimento do CIDR. O CIDR eliminou completamente a estrutura rígida de classes e introduziu o Variable-Length Subnet Masking, ou VLSM.
Esse sistema permitiu que administradores de rede alocassem quantos endereços IP precisassem, em vez de escolher entre 254, mais de 65.000 ou mais de 16 milhões. Mas como funciona o CIDR? Como o CIDR IPv4 difere do CIDR IPv6? E como você pode usar uma tabela de referência CIDR para configurar sua rede com facilidade?
Intervalo de Notação CIDR
A notação CIDR ajuda administradores de rede a entender quantos dispositivos podem se conectar a uma rede e como os endereços IP são organizados. Mas antes de decodificar uma notação CIDR, vamos falar sobre o que cada número em um endereço IP significa.
Em IPv4, o endereço contém 32 bits. Isso significa que 32 variáveis podem ser 0 ou 1, resultando em 2^32 (cerca de 4,3 bilhões) de endereços IP únicos. Digamos que um intervalo de notação CIDR para IPv4 CIDR seja o seguinte: 192.168.1.0/24.
O /24 no final desse endereço significa que há 24 bits reservados para a rede, com os 8 bits restantes usados para hosts. Esses primeiros 24 bits representam sua rede, enquanto os 8 bits restantes são variáveis que podem ser usadas para seus dispositivos. Isso se traduz em 2^8 endereços, ou 256 endereços IP no total. Desses 256, dois endereços são reservados para rede e broadcast, deixando 254 endereços IP utilizáveis para dispositivos se conectarem a essa rede.
Em outras palavras, os primeiros 2^24 bits representam a parte país, estado, cidade e rua do seu endereço residencial. Os oito bits restantes são como os números das casas para residências individuais naquela rua.
O intervalo de notação CIDR para IPv4 pode variar de /0 a /32, sendo /0 normalmente usado para firewalls e gateways de Internet, e /32 para especificar um endereço IP individual e configurações de host único. Tudo entre esses dois números pode ser usado para vários fins e redes, desde usos em pequena escala como redes domésticas até usos em larga escala como empresas e grandes organizações.
Você pode consultar a tabela de referência CIDR no final deste artigo para uma visão detalhada do número exato de IPs de host e rede disponíveis em qualquer CIDR IPv4.
Em IPv6, o endereço contém 128 bits, o que significa que há 2^128, ou 340 undecilhões (34 seguido de 37 zeros). Apesar do número ridiculamente grande de endereços IP disponíveis, o CIDR ainda é usado para alocação eficiente de IP.
Um exemplo de intervalo de notação CIDR para CIDR IPv6 é o seguinte: 2001:db8::/64
Semelhante ao CIDR IPv4, o /64 significa que os primeiros 64 bits são usados para a rede. Nessa rede, os 64 bits restantes são para endereços de host. Isso significa que 2^64, ou cerca de 18 quintilhões (18 seguido de 18 zeros) de endereços IP únicos estão disponíveis para hosts (dispositivos).
Diferentemente de IPv4, IPv6 usa multicast em vez de broadcast, portanto, em vez dos dois que não estariam disponíveis para uso de dispositivos em IPv4, em IPv6, apenas um é usado para uso não-host, que é o endereço de rede.
Você pode consultar a tabela de referência CIDR no final deste artigo para uma visão detalhada do número exato de IPs de host e rede disponíveis em qualquer CIDR IPv6.
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Subnetting em CIDR
Um dos principais benefícios do CIDR IPv4 e CIDR IPv6 é a capacidade de fazer subredes e dividir blocos CIDR. Isso permite que administradores de rede isolem e gerenciem diferentes segmentos de um bloco CIDR.
Para alocar mais ou menos bits para as porções de rede e host do endereço, você simplesmente precisa ajustar o comprimento do prefixo. Aqui está um exemplo de subnetting de um CIDR IPv4:
O endereço 192.168.1.0/24 pode ser dividido em duas sub-redes menores:
- 192.168.1.0/25: Uma subnet com 128 endereços IP.
- 192.168.1.128/25: Uma segunda subnet com 128 endereços.
Com essa configuração, você divide uma rede de 256 endereços em duas redes de 128 endereços, melhorando segurança, desempenho de rede e gerenciamento. Isso permite que sistemas sensíveis, como o departamento financeiro, fiquem em uma subnet separada, restringindo o acesso apenas a funcionários ou dispositivos autorizados.
Ao isolar o tráfego dessa forma, o desempenho melhora porque reduz congestionamento: os dados fluem com mais eficiência dentro de cada subnet sem interações desnecessárias. Além disso, subnetting simplifica o gerenciamento de rede ao permitir troubleshooting e manutenção independentes em cada subnet sem prejudicar a rede inteira.
Subnetting IPv6 CIDR é especialmente importante porque há um grande número de endereços IP disponíveis em setups /64-CIDR típicos. Digamos que você tenha uma rede /64 IPv6 típica como 2001:db8:abcd:1000::/64; se tomarmos, por exemplo, 4 bits da porção de rede, podemos dividir nossa rede em 16 subnets, o que resulta nas seguintes mudanças:
- Sub-rede original: 2001:db8:abcd:1000::/64
- Nova sub-rede: /68
- Número de subnets: 2^(bits tomados da rede)= 2^4=16 subnets
- Primeira sub-rede: 2001:db8:abcd:1000:0000::/68
- Segunda sub-rede: 2001:db8:abcd:1000:1000::/68
- Terceira subnet: 2001:db8:abcd:1000:2000::/68
- … até 2001:db8:abcd:1000:f000::/68
- 2001:db8:abcd:1000: Os primeiros 64 bits definem o prefixo de roteamento global.
- 0000 – f000: Os próximos 4 bits são usados para subnetting.
- Porção do Host: Os 60 bits restantes são usados para endereços de host. (O "::" restante que mostra três blocos de 16 bits)
Cada subnet /68 tem 2^60 = 1,15 quintilhões de endereços de host possíveis.
Se ainda tem dúvidas sobre como dividir sua rede, forneci uma tabela de referência CIDR subnetting ao final deste artigo.
Folha de Consulta CIDR
Calcular o número de endereços IP disponíveis em um CIDR IPv4 e IPv6 pode ser bem complicado e trabalhoso se feito manualmente e sem uma tabela de referência CIDR, especialmente com IPv6, pois há bilhões, quintilhões e ainda mais endereços IP.
Se você se interessa em como um intervalo de notação CIDR é calculado, aqui está a fórmula para notação CIDR para IPv4 CIDR e CIDR IPv6:
Para IPv4:
- Número de endereços= 2^(32-comprimento do prefixo)
- Por exemplo, um bloco /24 CIDR tem: 2^(32-24)= 2^8= 256 endereços IP
Para IPv6:
- Número de endereços= 2^(128-comprimento do prefixo)
- Por exemplo, um bloco /64 CIDR tem: 2^(128-64)= 2^64= aproximadamente 18 quintilhões (18 seguido de 18 zeros) de endereços IP
Como você pode ver, os números ficam bastante absurdos sem uma tabela de referência CIDR, então para evitar a dificuldade de calcular, AQUIforneci uma tabela de referência CIDR completa que não apenas cobre CIDR, mas tudo o que você precisa saber sobre IPv4, IPv6 e subnetting.
Pensamentos Finais
Sem CIDR, teríamos esgotado os endereços IPv4 há décadas e enfrentaríamos muitos problemas de alocação de IP com IPv6 hoje também. Esperamos que nossa tabela de referência CIDR ajude você a configurar completamente sua rede sem problemas.
Perguntas Frequentes
O que significa CIDR?
CIDR, ou Classless Inter-Domain Routing, é um sistema de alocação de endereços IP desenvolvido em 1993 que resolve as ineficiências do sistema anterior. CIDR removeu completamente a estrutura rígida de classes e introduziu variable-length subnet masking ou VLSM. Esse sistema permitiu que administradores de rede alocassem quantos endereços IP precisassem, em vez de escolher entre 254, mais de 65.000 ou mais de 16 milhões.
O que é um intervalo de notação CIDR?
Notação CIDR é usada para representar endereços IP e seus prefixos de rede associados. Parece algo assim: 192.168.1.0/24. O endereço IP (192.168.1.0) é seguido por uma barra ("/") e um número (24), que mostra quantos bits do endereço IP são reservados para o prefixo de rede. Os bits restantes são usados para identificar dispositivos individuais (hosts) na rede.
Existe um cheat sheet de CIDR para CIDR?
Sim! Calcular o número de endereços IP disponíveis para CIDR IPv4 e especialmente para CIDR IPv6 é uma tarefa árdua; por isso compilei uma tabela de referência CIDR completa que cobre tudo, desde CIDR e subnetting até comandos IPv4 e IPv6 aqui.
