Sub-redes IPv4 explicadas

Uma sub-rede é um bloco de endereços que compartilham os mesmos bits iniciais. Depois que você sabe ler um prefixo como /24, todos os outros números decorrem dele.

O que é uma sub-rede

Um endereço IPv4 tem 32 bits, escritos como quatro números de 0 a 255: 192.168.1.10. Uma sub-rede é uma faixa contínua desses endereços cujos primeiros bits — o prefixo de rede — são iguais.

Dispositivos na mesma sub-rede se comunicam diretamente. O tráfego para qualquer outra sub-rede passa por um roteador.

Notação CIDR e máscara de sub-rede

10.0.0.0/24 significa que os primeiros 24 bits identificam a rede e os 8 bits restantes identificam os hosts dentro dela. São 2⁸ = 256 endereços.

A máscara de sub-rede diz o mesmo em forma de endereço: 24 bits um seguidos de 8 bits zero, escrita 255.255.255.0. Prefixo e máscara são equivalentes.

Cada bit removido do prefixo dobra o bloco; cada bit adicionado o divide ao meio.

Tamanhos de prefixo num relance

Hosts utilizáveis é a quantidade de endereços menos dois, pelos motivos da próxima seção — exceto em /31 e /32.

Endereços de rede e de broadcast

Numa sub-rede clássica, dois endereços nunca são atribuídos a um host. O primeiro, com todos os bits de host em zero, identifica a própria rede. O último, com todos os bits de host em um, é o endereço de broadcast, que alcança todos os hosts de uma vez.

Duas exceções: uma /31 tem só dois endereços, e em links ponto a ponto os dois são usados pelas duas pontas (RFC 3021). Uma /32 é um único endereço, usado para um host ou uma loopback.

Dividindo uma rede

Dividir uma sub-rede acrescenta um bit ao prefixo e gera duas metades do mesmo tamanho. Divida uma das metades de novo e você terá quartos, enquanto a outra metade continua inteira.

As sub-redes de um plano não precisam ter o mesmo tamanho. Cada uma só precisa começar num múltiplo do próprio tamanho, o que a divisão garante. Aqui 10.0.0.0/24 é dividida uma vez, e depois a metade superior de novo:

Escolhendo o tamanho

1. Conte os endereços de que você precisa agora, incluindo gateways, balanceadores de carga e outras peças de infraestrutura.
2. Deixe espaço para crescer. Renumerar depois é muito mais difícil do que reservar espaço agora.
3. Escolha na tabela acima o menor prefixo cuja quantidade de hosts utilizáveis cubra o total.
4. Na nuvem, desconte os endereços reservados pelo provedor antes de decidir.

Sub-redes na nuvem

Os provedores de nuvem reservam mais de dois endereços em cada sub-rede, para roteador, DNS e uso futuro, e alguns exigem um tamanho mínimo. Endereços IP reservados em sub-redes na nuvem traz as regras de cada provedor.