Calculadora de Sub-Rede IP

A calculadora de sub-rede IP da Omni exibe informações abrangentes sobre redes IPv4 (por exemplo, o número de hosts utilizáveis, intervalos de IP, etc.) e endereços IP (por exemplo, privado ou público, classe, etc.). Ela é útil para projetar redes, solucionar problemas e ajudar você a obter a certificação CompTIA Network+.

No artigo a seguir, você pode ler mais sobre a notação CIDR e descobrir o que é uma máscara de sub-rede. Você tem interesse em administrar redes? Você pode achar útil nossa calculadora de chmod 🇺🇸, pois ela o ajuda a entender e resolver problemas de permissões de arquivos!

Em uma rede Internet Protocol (IP), parte do endereço IP representa a rede, enquanto o restante representa o host (ou computador na rede). O ato de dividir o endereço IP é chamado de subnetting (as sub-redes). Os roteadores usam a parte da rede para trocar dados entre sub-redes e a parte do host para enviar dados a um host individual. Você pode estimar quanto tempo isso levará usando a calculadora da largura de banda 🇺🇸, também da Omni.

Observe que essa calculadora de sub-rede IP é aplicável a redes IPv4, embora ela também mostre o endereço IPv4 mapeado para IPv6 e o endereço prefixo 6 para 4, usado na transição para o IPv6.

Ao projetar uma rede, é uma boa prática equilibrar as partes de rede e host do endereço IP, de modo a não ter muitos (limita o número de redes para as quais você pode rotear) ou poucos hosts (limita o número de computadores na rede). Uma máscara de sub-rede é usada para criar uma sub-rede, alocando vários bits no endereço IP de 32 bits para representar a rede. Os bits restantes do endereço IP representam o endereço do host.

A tabela a seguir mostra um exemplo de um endereço IP (192.0.2.130) que tem uma sub-rede em um endereço de rede (192.0.2.128) e um endereço de host (0.0.0.2), usando uma máscara de sub-rede de 255.255.255.192. O cálculo requer a conversão da notação decimal separada por pontos para a forma binária. Uma operação lógica AND é realizada entre o endereço IP e a máscara de sub-rede para obter o prefixo da rede. Você encontra a parte do host ao inverter os bits da máscara de sub-rede e realizar a operação lógica AND novamente com o endereço IP.

Você pode achar a calculadora de operações binárias da Omni útil se não estiver familiarizado com as operações binárias ou se precisar de uma revisão.

Nos primórdios da Internet, havia três máscaras de sub-rede principais diferentes, usando múltiplos de 8 bits de 1. Elas eram chamadas de redes Classe A, Classe B e Classe C, conforme mostramos nesta tabela:

O problema com esse esquema é que a escolha do número de hosts por rede é bastante grosseira, com grandes saltos no número de hosts por rede. A solução é o Classless Inter-Domain Routing (CIDR), que elimina o modelo de classe e permite que o projetista da rede atribua qualquer número de bits ao prefixo da rede, permitindo uma escolha mais ampla do número de hosts por rede.

A notação para indicar o número de bits no prefixo da rede é uma barra, seguida pelo número de bits. Portanto, uma rede Classe A seria escrita como /8, pois usa os primeiros 8 bits na máscara de rede. Esta tabela mostra a notação CIDR e o número de hosts utilizáveis por sub-rede:

Em vez de procurar as propriedades de rede em uma tabela, use esta calculadora de sub-rede de endereço IP como uma calculadora CIDR para exibir as propriedades das redes associadas.

Esta calculadora de sub-rede IP mostra a você várias propriedades de rede e de endereço IP. Vamos examinar cada uma delas para explicar brevemente como você pode calculá-las manualmente, com links para outros recursos para obter mais informações.

Tipo de IP: público ou privado?

Há dois tipos principais de endereço IP, público e privado. Os servidores na Internet pública usam endereços públicos, enquanto as redes locais de computadores (por exemplo, sua rede doméstica) usam endereços privados. Os seguintes intervalos de endereços IP são endereços privados:

• 10.0.0.0 - 10.255.255.255
• 172.16.0.0 - 172.31.255.255
• 192.168.0.0 - 192.168.255.255

Classe de endereço de IP

Assim como a classe de rede, os endereços IP também pertenciam historicamente a classes. O intervalo de endereços IP pertencentes a cada classe é definido como:

• Classe A: 0.0.0.0 - 127.255.255.255
• Classe B: 128.0.0.0 - 191.255.255.255
• Classe C: 192.0.0.0 - 223.255.255.255
• Classe D: 224.0.0.0 - 239.255.255.255
• Classe E: 240.0.0.0 - 255.255.255.255

Os endereços da classe D são reservados para o tráfego multicast (um host que envia os mesmos dados para vários hosts receptores). A classe E é reservada, o que significa que esses endereços não funcionarão na Internet pública.

Endereço de rede

O endereço IP da rede é o primeiro endereço da sub-rede. Você o calcula convertendo o endereço IP e a máscara de sub-rede em binário e executando uma operação lógica AND bit a bit. Um roteador usa esse endereço para encaminhar o tráfego para a rede correta. Não é possível atribuir o endereço de rede a um host.

Endereço de broadcast

Um host pode usar o endereço de broadcast para enviar dados a todos os outros hosts na sub-rede. É o último endereço da sub-rede. Podemos calculá-lo usando o endereço de rede e adicionando o número total de endereços (menos um) na sub-rede.

Primeiro e último endereços de host

O próximo endereço após o endereço de rede é o primeiro endereço disponível a ser atribuído a um host. O endereço imediatamente anterior ao endereço de broadcast é o último endereço que você pode alocar a um host.

Máscara curinga

A máscara curinga é a máscara de sub-rede com os bits invertidos, selecionando, portanto, a parte do host do endereço IP.

Número total de endereços

Podemos calcular o número total de endereços em uma sub-rede a partir do CIDR usando a seguinte fórmula:

Número utilizável de hosts

Os endereços de rede e de broadcast não estão disponíveis para serem atribuídos a hosts na rede. Portanto, o número de endereços disponíveis que você pode atribuir aos hosts é o número total de endereços menos dois.

Máscara de sub-rede binária e endereço IP

Essas saídas são a máscara de sub-rede e o endereço IP convertidos em formato binário. Elas são úteis quando você faz as sub-redes das redes manualmente.

Notação CIDR

Esse resultado é o endereço IP em notação decimal separada por pontos, seguido por uma barra e o número CIDR.

Endereço IP em formato inteiro e hexadecimal

Um endereço IP é apenas um número, portanto, você pode representá-lo como um número inteiro (base 10), hexadecimal (base 16) ou qualquer outra base que desejar.

in-addr.arpa

Essa propriedade é um nome de domínio especial, usado para pesquisas de reverse DNS lookup (indo de um endereço IP para um nome de domínio). O endereço IP (na notação decimal separada por pontos) é invertido e anexado ao domínio in-addr.arpa. Por exemplo, para o endereço IP 8.8.4.4, o registro PTR (ponteiro) do nome de domínio 4.4.8.8.in-addr.arpa seria pesquisado e apontaria para dns.google.

Endereço IPv4 mapeado para IPv6

Atualmente, a Internet está atualizando os endereços IP da versão 4 (representada por 32 bits) para a versão 6 (representada por 128 bits). Para ajudar nessa transição, as implementações híbridas de pilha dupla IPv6/IPv4 usam um prefixo de 96 bits com 80 bits de zeros e 16 bits de uns, seguido pelo endereço IP de 32 bits. Por exemplo, o endereço IPv4 169.291.13.133 mapeia para um endereço IPv6 de ::ffff:a9db:0d85 (convertendo o endereço IP em hexadecimal). Também é comum usar a notação decimal separada por pontos do IPv4 no endereço mapeado, assim: ::ffff:169.219.13.133.

Prefixo 6to4

Outra estratégia de transição de IPv4 para IPv6 é chamada de 6to4 e permite que dados IPv6 trafeguem em redes IPv4. Um endereço IPv6 6to4 sempre começa com 2002 e é seguido pelo endereço IPv4, dividido em duas partes de 16 bits, escritas em hexadecimal, formando um prefixo longo de 48 bits. Por exemplo, o prefixo 6to4 para o endereço IPv4 192.0.2.4 é 2002:c000:0204::/48. Assim, você tem espaço para um campo de sub-rede IPv6 de 16 bits e 64 bits para hosts.

A calculadora de sub-rede IP da Omni é fácil de usar. Primeiro selecione a máscara de sub-rede que você está interessado em explorar. Você pode reduzir a lista de máscaras de sub-rede para escolher definindo a opção de classe de rede.

Em seguida, insira o endereço IP, um octeto de cada vez, nas quatro linhas. Você verá então todas as propriedades de rede e de endereço IP.

Tomando como exemplo um endereço IP de 192.168.86.42 e uma máscara de sub-rede de 255.255.255.0 (uma sub-rede /24), vamos calcular manualmente as propriedades de rede e IP para esse endereço IP.

Tipo de IP

Verifique se o endereço IP está dentro de algum dos intervalos de endereços IP privados. Se estiver, ele é um endereço privado. Caso contrário, é um endereço público. Observando os intervalos, vemos que 192.168.86.42 está no intervalo 192.168.0.0 - 192.168.255.255, configurando um endereço privado.

Classe de IP

Analisando os intervalos de cada classe na seção anterior, vemos que o endereço IP 192.168.86.42 está no intervalo 192.0.0.0 - 223.255.255.255, portanto, é um endereço IP de classe C.

Endereço de rede

Vamos calcular o endereço de rede, passo a passo.

1. Converta o endereço IP e a máscara de sub-rede em binários e anote-os, um acima do outro.
   11000000101010000101011000101010
11111111111111111111111100000000

2. Execute uma operação lógica AND bit a bit lendo uma coluna de cada vez. Se houver dois uns, você escreverá um um como resultado. Caso contrário, escreva um zero.
   11000000101010000101011000000000

3. Divida o número binário em blocos de 8 bits e converta-o de volta para decimal.
   11000000.10101000.01010110.00000000
192.168.86.0

Portanto, 192.168.86.0 é o endereço de rede.

Número total de endereços

Em seguida, calcularemos o número total de endereços, pois precisamos disso para calcular o endereço de broadcast. Use a equação para o número total de endereços, considerando que o CIDR é 24.

• $2^{(32 - \text{CIDR})}$
• $2^{(32 - 24)}$
• $2^8$
• $256$

Portanto, o número total de endereços é 256.

Endereço de transmissão

Agora, podemos calcular o endereço de transmissão. Converta o endereço de rede de binário para decimal, o que resulta em 3.232.257.536. Adicione 256 - 1 para obter 3.232.257.791. Em seguida, converta esse valor de volta para binário, separe-o em blocos de 8 bits e converta-o para decimal.

3,232,257,791
11000000101010000101011011111111
11000000.10101000.01010110.11111111
192.168.86.255

Portanto, o endereço de broadcast do nosso exemplo é 192.168.86.255.

Primeiro e último endereços de host

Para o primeiro endereço de host utilizável, nós adicionamos um ao endereço de rede. Embora você possa fazer toda a conversão para um número decimal, adicionar um e voltar a notação decimal separada por pontos; geralmente é mais fácil trabalhar diretamente com a notação decimal separada por pontos. Se você adicionar um ao endereço de rede 192.168.86.0, basta adicionar um ao último octeto. Portanto, você terá 192.168.86.1 para o primeiro endereço de host utilizável.

O mesmo pode ser dito quando você calcula o último endereço de host utilizável, que é o endereço de broadcast menos um. Isso dá a você o resultado 192.168.86.254.

Máscara curinga

Para calcular a máscara curinga, converta a máscara de sub-rede em binário e inverta todos os bits. Em seguida, volte para a notação decimal separada por pontos.

• 11111111111111111111111100000000, máscara de sub-rede binária.
• 00000000000000000000000011111111, os bits são invertidos.
• 0.0.0.255, converte novamente para a notação decimal separada por pontos.

A máscara curinga do nosso exemplo é 0.0.0.255.

Endereço IP em número inteiro e hexadecimal

Usando a forma binária do endereço IP, podemos converter o número binário em inteiro (base 10) e hexadecimal (base 16).

• 11000000101010000101011000101010, exemplo de endereço IP como número binário.
• 3232257578, número inteiro.
• 0xc0a8562a, número hexadecimal.

in-addr.arpa

Inverta o endereço IP de exemplo 192.168.86.42 para obter 42.86.168.192 e coloque-o na frente de in-addr.arpa para obter 42.86.168.192.in-addr.arpa.

Endereço IPv4 mapeado para IPv6

Os endereços IPv6 mapeados para IPv4 consistem no prefixo ::ffff: seguido pelo endereço IPv4, exibido no formato hexadecimal (nativo do IPv6) ou na notação decimal separada por pontos do IPv4. Os resultados para o nosso endereço IP de exemplo são:

• ::ffff:c0a8:562a
• ::ffff:192.168.86.42

Prefixo 6to4

O prefixo 6to4 consiste em 2002: seguido pelo endereço IP em formato hexadecimal. Você pode converter cada octeto em hexadecimal individualmente e escrevê-los no formato IPv6.

• 192.168.86.42 é c0.a8.56.2a em hexadecimal
• 2002:c0a8:562a::/48 é o prefixo 6to4

Você teve muito trabalho, não é? Graças à nossa calculadora de sub-rede de endereços IP, você pode obter todas essas informações em um minuto!

Para calcular o endereço inicial da sub-rede:

1. Execute uma operação binária AND entre o endereço IP e a máscara de sub-rede.

Em seguida, para calcular o último endereço no intervalo da sub-rede:

1. Bit a bit, inverta a máscara de sub-rede.
2. Faça uma operação binária OR com o primeiro endereço IP na sub-rede.

O endereço de broadcast é o último endereço IP em uma sub-rede. Você pode calculá-lo pegando o endereço de rede (o primeiro endereço dentro da sub-rede), adicionando o número de endereços na sub-rede e, em seguida, subtraindo um.

Usando o número CIDR (Classless Inter-Domain Routing) da sub-rede:

1. Eleve dois à potência de 32 menos o número CIDR.
2. Por exemplo, uma sub-rede /24 tem 2^32-24 ou 256 endereços no total (menos dois para o número total de endereços IP utilizáveis).

Para calcular a versão IPv6 de um endereço IPv4:

1. Defina os primeiros 80 bits do endereço IPv6 como zero.
2. Defina os próximos 16 bits como 1.
3. Adicione os 32 bits do endereço IPv4 convertidos para o formato hexadecimal.
4. Por exemplo, 169.291.13.133 mapeia para um endereço IPv6 de ::ffff:a9db:0d85.