Endereço IP

Exemplo

Suponhamos que um de nossos amigos queira nos conhecer, mas não saiba nosso endereço. Ele pede nosso endereço e então damos nosso endereço como 02, Vidyapuri Road, Supaul, Bihar, Índia. Depois de dar o endereço, ele ou ela pode facilmente localizar nosso endereço. A mesma coisa é feita no caso da Internet. A cada rede é atribuído um endereço.

Quem aloca o endereço IP

A IANA (Internet Assigned Numbers Authority) aloca o endereço IP. A IANA é responsável pelo sistema de endereçamento IP

Como é um endereço IP

Um endereço IP é um número binário longo, feito de uns e zeros. Um endereço IPv4 tem 32 dígitos binários (ou bits) de comprimento. Um IPv6 tem 128 bits de comprimento, permitindo que muitos mais endereços IP sejam usados. Os endereços IP são geralmente escritos de forma legível para humanos, onde 8 bits são agrupados em um octeto. Os endereços IPv4 são geralmente escritos como um grupo de quatro números. Cada número pode ter um valor de 0 a 255. Endereços IPv6 são escritos como um grupo de oito números hexadecimais. Muitos endereços Ipv6 contêm muitos zeros. Há regras especiais que dizem que em certos casos, esses zeros não precisam ser escritos.

Endereços públicos e privados

Certos endereços IP podem ser atribuídos livremente na rede local. Como eles não são únicos, não são roteados na Internet. Os endereços que podem ser atribuídos livremente são chamados de endereços IP privados, os que são únicos são chamados de públicos. Para ser roteado, um endereço privado precisa ser traduzido para um endereço público. Este processo de tradução entre endereços privados e públicos é chamado de tradução de endereços de rede, ou NAT. Roteadores e firewalls freqüentemente também executam esta tarefa.

Alcançando um ou mais dispositivos

Existem três tipos diferentes de endereços:

• Endereços unicast: O endereço é atribuído a um dispositivo específico. Este é o caso mais comum, a maioria dos endereços são endereços unicast.
• Endereços de difusão: endereçam todos os computadores na mesma rede. Há certos casos em que isto é útil, por exemplo, para obter um novo endereço automaticamente. O remetente envia os dados uma vez, e os dispositivos usados para rotear os dados fazem cópias, conforme a necessidade.
• Endereços multicast: Este caso é semelhante ao caso de transmissão acima: Alguns dispositivos estão interessados em receber certos dados, e a rede copia os dados conforme necessário. A grande diferença para o caso de transmissão acima é que todos os dispositivos conectados à rede de transmissão vêem os dados enviados usando a transmissão. Com multicast, os dispositivos precisam se inscrever para ver um determinado conteúdo. Os dispositivos na mesma rede que não são assinados não verão o conteúdo.

Obtenção de um novo endereço IP

Há diferentes maneiras de obter um novo endereço IP e não ser mais bloqueado por vandalismo. Uma delas é chamada de Protocolo Bootstrap (geralmente abreviado para BOOTP). O dispositivo que precisa de um novo endereço, não sabe em que rede está, então usa um endereço IP de todos os zeros (0.0.0.0) que ele envia como um broadcast para a rede atual, em uma porta especial. Além disso, ele envia o endereço MAC da placa de rede, mais um número aleatório de 4 bytes. O servidor BOOTP enviará uma resposta, também como broadcast, endereçada a uma porta diferente. A resposta conterá o endereço MAC do cliente, o número aleatório, e o endereço IP do cliente. Quando o cliente receber os dados, ele definirá o endereço especificado. Se o servidor BOOTP for configurado dessa forma, ele também enviará o endereço IP e o hostname do servidor BOOTP, o nome e o caminho para um arquivo que deve ser carregado para iniciar o cliente (usando TFTP) ou o nome de um diretório, que o cliente deve montar usando NFS.

DHCP estende BOOTP, e permite enviar mais informações, tais como o endereço de um servidor de tempo, ou informações que são úteis para o roteamento.

Os endereços IP obtidos automaticamente podem ser dinâmicos ou estáticos. O endereçamento estático significa que a mesma máquina sempre terá o mesmo endereço IP. Com os endereços dinâmicos, um dispositivo obterá o próximo endereço que não for utilizado. Endereços dinâmicos que são usados precisam ser revisados de tempos em tempos. Se não forem renovados, eles podem ser usados para outros dispositivos.

Versão IP 4

Com IPv4, cada endereço consiste em quatro números binários de 8 dígitos, chamados de octetos. Um endereço IPv4 é de 32 bits no total. O maior número que se pode fazer com 8 dígitos regulares é 99.999.999, mas o maior número que se pode fazer com 8 dígitos binários é 255 (11111111 em binário), portanto cada octeto pode ser qualquer número de 0 a 255.

Um endereço IPv4 poderia ser algo parecido com isto:

198.51.100.137

Cada octeto é convertido em sua forma decimal e separado por um ponto.

Além disso, há significados especiais associados a dois números finais diferentes. Em geral, um último número 0 representa a rede (chamado endereço base), e um último número 255 representa todos os hosts dessa rede (chamado endereço de transmissão). Os computadores que estão na mesma rede local compartilham 3 dos 4 números. Um computador pode estar em mais de uma rede. Ele também pode ter vários nomes.

Endereços públicos/privados

O problema com IPv4 é que ele só permite 4,3 bilhões de endereços, e nós já os utilizamos quase todos. Para retardar isto, foi criada a Network Address Translation (NAT). A Network Address Translation tem uma rede que compartilha um endereço IP público e dá a cada computador da rede um endereço IP privado. Todos que vivem na mesma casa usam o mesmo endereço, mas o correio pode ser destinado a várias pessoas diferentes que vivem na casa.

Endereços IP especiais

Há alguns endereços IP que são reservados para fins especiais. Por exemplo, o endereço 127.0.0.1 é chamado de Loopback Address e irá "loop back" quaisquer pacotes enviados para este endereço de volta para o computador que os enviou, como o envio de correio para você mesmo. Embora isto possa não parecer útil, ele é usado para testar servidores.

Rede

Pode definir como a que identifica a classe da rede

Parte anfitriã

Pode ser definido como o que identifica o host na rede

Endereços IP estáticos

Trata-se de um endereço permanente na Internet. Não pode ser mudado neste, temos que configurá-lo manualmente. É usado em redes menores, todos os servidores usam IP's estáticos. É uma forma simples de comunicação.

Endereço IP dinâmico

(Dinâmico significa Mudança constante)

Trata-se de um endereço temporário na Internet. É atribuído por um servidor DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) a partir de uma faixa específica de endereços IP.

Sub-rede IPv4

Para fazer uma rede funcionar mais rapidamente, ela é dividida em sub-redes. Para isso, um endereço IP contém um ID de rede, um ID de subrede e um ID de host. Um número binário especial chamado Máscara de sub-rede é usado para determinar o tamanho da rede, subrede e IDs do host.

O IPv4 original suportava apenas 254 redes, portanto, em 1981, a especificação de endereçamento da Internet foi mudada para uma arquitetura de rede de classe. O design de rede com classe permitiu um número maior de redes individuais. Os primeiros três bits de um endereço IP determinavam sua classe. Três classes (A, B, e C) foram definidas para a comunicação normal entre computadores (Unicast). O tamanho do ID da rede foi baseado na classe do endereço IP. Cada classe usava mais octetos para o ID da rede, tornando o ID do host menor e reduzindo o número de hosts possíveis.

As redes de classe foram substituídas pelo Classless Inter-Domain Routing (CIDR) desde 1993. O CIDR também fornece um endereço de rede e um endereço de host. O CIDR não tem classes, o que significa que os tamanhos de endereço de rede e de host não precisam estar em octetos.

Um endereço IPv4 na notação CIDR se parece

192.168.0.14/24

A barra e o número representam a quantidade de bits que a identificação da rede usa, neste caso 24 ou 3 octetos.

Versão IP 6

Como o IPv4 tem apenas 32 bits, o número de endereços disponíveis se esgotará. Para evitar isso, uma organização chamada Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) criou o IP Versão 6 (IPv6), que eventualmente irá substituir o IPv4.

IP Versão 6 usa 16 octetos, ou 128 bits no total. Os octetos em IPv6 são escritos em hexadecimal, e separados por vírgulas (:). Um endereço IPv6 pode se parecer com este:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Um endereço IPv6 pode ser longo e isto pode levar a erros ao digitá-los no computador ou ao escrevê-los. Há duas maneiras de encurtar um endereço IPv6 sem deixar nada de fora:

• Os zeros líderes podem ser deixados de fora: 2001:0db8:00b8:0008:0000:0000:0000:0001 becomes 2001:db8:b8:8:0:0:0:1
• Qualquer número de "pedaços" seqüenciais, tudo-zero, pode ser comprimido para simplesmente :::. Isto pode ser feito apenas uma vez no mesmo endereço: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 pode ser escrito como 2001:db8::1

DNS

DNS significa Domain Name System (Sistema de Nomes de Domínio)

Também é chamado de servidor de serviço. Ele é baseado na arquitetura de rede do servidor cliente. Ele contém um banco de dados de endereço IP público. O DNS está sendo como uma lista telefônica.

Outras versões

As versões anteriores ao IPv4 eram experimentais e nunca foram amplamente utilizadas. A versão 5 foi utilizada exclusivamente para o Internet Stream Protocol, que também nunca foi amplamente utilizado.