Qualquer dispositivo conectado à Internet precisa de um endereço IP. Semelhante à forma como um endereço residencial diferencia sua casa das outras casas na rua, um endereço IP é um endereço exclusivo que diferencia seu dispositivo de outros dispositivos conectados à sua rede.
Dito isto, o IPv4, que é a versão atual do endereço IP usado pela maior parte do mundo, está ficando sem endereços IP exclusivos. Uma das formas de combater esse problema foi a implementação do CIDR ou Classless Inter-Domain Routing.
No entanto, para gerenciar uma rede com eficiência, os administradores de rede precisam de uma referência para ver o número de hosts, a máscara de sub-rede e o intervalo de endereços IP disponíveis para um determinado bloco CIDR.
É por isso que, neste artigo, incluirei uma folha de dicas do CIDR e responderei à pergunta: “O que significa CIDR?”, os meandros do CIDR IPv4 e do CIDR IPv6 e o que é um intervalo de notação CIDR.
Definição - o que significa CIDR?
CIDR, ou Classless Inter-Domain Routing, é um sistema de alocação de endereços IP desenvolvido em 1993 que aborda as ineficiências do sistema anterior. Antes de implementar o CIDR, a Internet dependia de um sistema de alocação de IP baseado em classes.
Basicamente, havia três classes de endereços IP que diferiam com base no número de endereços IP disponíveis para aquela rede. Os blocos de aula foram os seguintes:
- Classe A: Usado para organizações e redes muito grandes com no máximo 16 milhões de endereços IP por rede.
- Classe B: Usado para redes de médio porte com até 65.534 endereços IP exclusivos disponíveis.
- Classe C: Usado para redes pequenas com apenas 254 endereços IP exclusivos.
Embora esse sistema funcionasse na época, era extremamente ineficiente, pois a diferença entre o número de endereços IP disponíveis para cada rede era muito alta. Isto levou a muitos casos em que, por exemplo, uma organização ou rede que precisava de 300 endereços IP não poderia usar um bloco de Classe C, uma vez que tinha apenas 254 endereços IP exclusivos, forçando o registo IP a alocar um bloco de Classe B.
Isto significa que uma organização que necessitava apenas de 300 endereços IP recebeu 65.534 endereços IP. Como mencionei anteriormente, isso funcionou na época, já que o número de endereços IPv4 exclusivos disponíveis (cerca de 4,3 bilhões) superava em muito o número de endereços IP que seriam usados. Por exemplo, em 1993, a população total era de apenas cerca de 5,6 mil milhões de pessoas, com apenas 15 milhões de pessoas ligadas à Internet.
No entanto, à medida que os anos passaram e mais e mais utilizadores começaram a ligar-se à Internet, os endereços IPv4 começaram a esgotar-se, levando ao desenvolvimento do CIDR. O CIDR removeu completamente a estrutura rígida de classes e introduziu o mascaramento de sub-rede de comprimento variável ou VLSM.
Este sistema permitiu que os administradores de rede alocassem quantos endereços IP fossem necessários, 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 um cheatsheet CIDR para configurar sua rede facilmente?
Faixa de notação CIDR
A notação CIDR ajuda os administradores de rede a entender quantos dispositivos podem se conectar a uma rede e como os endereços IP são organizados. Mas antes de descriptografarmos uma notação CIDR, vamos falar sobre o que significa cada número em um endereço IP.
No IPv4, o endereço contém 32 bits. Isso significa que 32 variáveis podem ser 0 e 1, o que leva a 2 ^ 32 (cerca de 4,3 bilhões) endereços IP exclusivos. Então, digamos que um intervalo de notação CIDR para CIDR IPv4 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, com os 8 bits restantes sendo 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 transmissão, deixando 254 endereços IP utilizáveis para dispositivos se conectarem a esta rede.
Em outras palavras, os primeiros 2^24 bits representam o país, estado, cidade e rua do seu endereço residencial. O resto dos oito bits são como os números das casas individuais naquela rua.
O intervalo de notação CIDR para IPv4 pode variar de /0 a /32, com /0 CIDR normalmente usado para firewalls e gateways de Internet e /32 para especificar um único endereço IP e configurações de VPN. Tudo entre esses dois números pode ser usado para diversos fins e redes, desde usos pequenos, como redes domésticas, até usos em grande escala, como empresas e grandes organizações.
Você pode verificar a folha de dicas do CIDR no final deste artigo para uma visão detalhada do número exato de hosts e IPs de rede disponíveis em qualquer CIDR IPv4.
No IPv6, o endereço contém 128 bits, o que significa que há 2 ^ 128 ou 340 undecilhões (34 com 37 zeros atrás dele). 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. Nesta rede, os 64 bits restantes são para endereços de host. Isso significa que 2 ^ 64 ou cerca de 18 quintilhões (18 com 18 zeros atrás) de endereços IP exclusivos estão disponíveis para hosts (dispositivos).
Ao contrário do IPv4, o IPv6 usa multicast em vez de broadcast, portanto, em vez dos dois que não estariam disponíveis para uso do dispositivo no IPv4, no IPv6, apenas um é usado para uso não-host, que é o endereço de rede.
Você pode verificar a folha de dicas do CIDR no final deste artigo para obter uma visão detalhada do número exato de hosts e IPs de rede disponíveis em qualquer CIDR IPv6.
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Sub-redes no CIDR
Um dos principais benefícios do CIDR IPv4 e do CIDR IPv6 é a capacidade de criar sub-redes e dividir blocos CIDR. Isso permite que os administradores de rede isolem e gerenciem diferentes segmentos de um bloco CIDR.
Para alocar mais ou menos bits para partes de rede e host do endereço, basta ajustar o comprimento do prefixo. Aqui está um exemplo de sub-rede 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 sub-rede com 128 endereços IP.
- 192.168.1.128/25: Uma segunda sub-rede com 128 endereços.
Com esta configuração, você pode dividir uma rede de 256 endereços em duas redes de 128 endereços, melhorando a segurança, o desempenho da rede e o gerenciamento. Isto é feito para que sistemas confidenciais, como o departamento financeiro, possam ser colocados em uma sub-rede separada, restringindo o acesso apenas a funcionários ou dispositivos autorizados.
Ao isolar o tráfego desta forma, o desempenho melhora, reduzindo o congestionamento, à medida que os dados fluem de forma mais eficiente dentro de cada sub-rede, sem interações desnecessárias. Além disso, a criação de sub-redes simplifica o gerenciamento da rede, permitindo solução de problemas e manutenção independentes em cada sub-rede, sem interromper toda a rede.
A criação de sub-redes CIDR IPv6 é especialmente importante porque há um grande número de endereços IP disponíveis em configurações típicas de /64-CIDR. Digamos que você tenha uma rede IPv6 /64 típica, como 2001:db8:abcd:1000::/64; se pegarmos emprestados, por exemplo, 4 bits da parte da rede, podemos dividir nossa rede em 16 sub-redes, o que leva às seguintes alterações:
- Sub-rede original: 2001:db8:abcd:1000::/64
- Nova sub-rede: /68
- Número de sub-redes: 2 ^ (bits emprestados da rede) = 2 ^ 4 = 16 sub-redes
- Primeira sub-rede: 2001:db8:abcd:1000:0000::/68
- Segunda sub-rede: 2001:db8:abcd:1000:1000::/68
- Terceira sub-rede: 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 sub-redes.
- Porção do anfitrião: Os 60 bits restantes são usados para endereços de host. (O “::” restante que mostra três blocos de 16 bits)
Cada sub-rede /68 tem 2 ^ 60 = 1,15 quintilhões de endereços de host possíveis.
Se você ainda não tiver certeza sobre como deseja dividir sua rede, forneci uma folha de dicas sobre sub-redes CIDR no final desta postagem do artigo.
Folha de dicas do CIDR
Calcular o número de endereços IP disponíveis em um determinado CIDR IPv4 e CIDR IPv6 pode ser bastante complicado e trabalhoso se for feito manualmente e sem uma cheatsheet CIDR, especialmente com IPv6, pois há bilhões, quintilhões e ainda mais endereços IP.
Se você estiver interessado em saber como um intervalo de notação CIDR é calculado, aqui está o seguinte para a notação CIDR para CIDR IPv4 e CIDR IPv6:
Para IPv4:
- Número de endereços = 2 ^ (comprimento de 32 prefixos)
- Por exemplo, um bloco CIDR /24 possui: 2^(32-24)= 2^8= 256 endereços IP
Para IPv6:
- Número de endereços = 2 ^ (comprimento do prefixo 128)
- Por exemplo, um bloco CIDR /64 possui: 2^(128-64)= 2^64= cerca de 18 quintilhões (18 com 18 zeros atrás) de endereços IP
Como você pode ver, os números podem ficar bastante ridículos sem uma cheatsheet CIDR, portanto, para evitar o incômodo de calcular, AQUIé uma folha de dicas CIDR completa que não cobre apenas o CIDR, mas tudo o que você precisa saber sobre IPv4, IPv6 e sub-redes.
Considerações Finais
Sem o CIDR, teríamos ficado sem endereços IPv4 há décadas e também enfrentaríamos muitos problemas de alocação de IP com o IPv6 hoje. Esperançosamente, nossa folha de dicas do CIDR pode ajudá-lo a configurar totalmente 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 aborda as ineficiências do sistema anterior. O CIDR removeu completamente a estrutura rígida das classes e introduziu o mascaramento de sub-rede de comprimento variável ou VLSM. Este sistema permitiu que os administradores de rede alocassem quantos endereços IP fossem necessários, em vez de escolher entre 254, mais de 65.000 ou mais de 16 milhões.
O que é um intervalo de notação CIDR?
A notação CIDR é usada para representar endereços IP e seus prefixos de rede associados. É mais ou menos 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 estão reservados para o prefixo da rede. O restante dos bits é usado para identificar dispositivos individuais (hosts) na rede.
Existe uma folha de dicas do CIDR para o CIDR?
Sim! Calcular o número de endereços IP disponíveis para CIDR IPv4 e especialmente para CIDR IPv6 é um incômodo e meio; é por isso que compilei uma folha de dicas CIDR completa que cobre tudo, desde CIDR e sub-redes até comandos IPv4 e IPv6 aqui.
