Redes de Computadores · 1.º ano (indicativo)
Como calcular o endereço de rede e o de broadcast?
Resposta curta
O endereço de rede obtém-se fazendo o E lógico (AND) entre o endereço IP e a máscara. O endereço de broadcast obtém-se pondo a 1 todos os bits da parte dos equipamentos (host). Exemplo: 192.168.10.77/26 tem rede 192.168.10.64 e broadcast 192.168.10.127.
Fórmula e significado de cada termo
Num endereço IPv4 de 32 bits, a máscara indica quantos bits pertencem à rede (os 1) e quantos pertencem aos equipamentos (os 0). A notação /26 significa 26 bits a 1 seguidos de 6 bits a 0.
Endereço de rede, broadcast e equipamentos
Rede = IP AND máscara Broadcast = Rede OR (NOT máscara) (todos os bits de host a 1) Primeiro equipamento = Rede + 1 · Último equipamento = Broadcast − 1 Número de equipamentos = 2h − 2, onde h é o número de bits de host (32 − prefixo)
- Endereço de rede: identifica a rede inteira; tem todos os bits de host a 0 e não se atribui a nenhum equipamento.
- Endereço de broadcast: serve para enviar uma mensagem a todos os equipamentos dessa rede; tem todos os bits de host a 1 e também não se atribui.
- −2 no número de equipamentos: são retirados o endereço de rede e o de broadcast.
Condições de aplicação
Vale para IPv4 com máscara de comprimento fixo (CIDR). Precisa de saber o endereço IP e a máscara (em formato /n ou decimal, como 255.255.255.192). Os prefixos /31 e /32 são casos especiais, que este artigo não trata.
A tabela dos últimos octetos de máscara
| Prefixo | Máscara (último octeto) | Tamanho do bloco | Equipamentos |
|---|---|---|---|
| /24 | 0 | 256 | 254 |
| /25 | 128 | 128 | 126 |
| /26 | 192 | 64 | 62 |
| /27 | 224 | 32 | 30 |
| /28 | 240 | 16 | 14 |
| /29 | 248 | 8 | 6 |
| /30 | 252 | 4 | 2 |
O tamanho do bloco é 256 menos o valor do octeto da máscara.
Passo a passo
- Converta o prefixo em máscara decimal (/26 = 255.255.255.192) e identifique o octeto interessante, o primeiro que não é 255 nem 0.
- Calcule o tamanho do bloco: 256 − valor da máscara nesse octeto (256 − 192 = 64).
- Encontre o bloco do endereço: o múltiplo do tamanho do bloco que é menor ou igual ao valor do octeto do IP. Os octetos anteriores mantêm-se; os seguintes passam a 0. É o endereço de rede.
- Calcule o broadcast: a rede mais o tamanho do bloco, menos 1, nesse octeto; os octetos seguintes ficam a 255.
- Escreva o intervalo de equipamentos: de rede + 1 a broadcast − 1.
- Verifique com o AND em binário, ou confirmando que o IP está entre a rede e o broadcast e que o número de equipamentos é 2h − 2.
Exemplos resolvidos
Exemplo 1 — Rede /24
Enunciado: Um computador do laboratório de informática tem o endereço 192.168.1.10/24. Calcule a rede, o broadcast e o intervalo de equipamentos.
Resolução:
- /24 equivale a 255.255.255.0: os três primeiros octetos são da rede.
- Rede = 192.168.1.10 AND 255.255.255.0 = 192.168.1.0.
- Bits de host: 8, todos a 1 no último octeto: broadcast 192.168.1.255.
- Equipamentos: de 192.168.1.1 a 192.168.1.254. Número: 28 − 2 = 254.
Resposta: rede 192.168.1.0; broadcast 192.168.1.255; 254 equipamentos. Verificação: o IP 192.168.1.10 está dentro do intervalo.
Exemplo 2 — Rede /26
Enunciado: Calcule rede e broadcast de 192.168.10.77/26.
Resolução:
- /26 = 255.255.255.192. O octeto interessante é o último.
- Bloco = 256 − 192 = 64. Os blocos são 0, 64, 128, 192.
- O valor 77 está entre 64 e 127: a rede começa em 64.
- Rede = 192.168.10.64. Broadcast = 64 + 64 − 1 = 127: 192.168.10.127.
- Equipamentos: .65 a .126. Número: 26 − 2 = 62.
Resposta: rede 192.168.10.64; broadcast 192.168.10.127; 62 equipamentos. Verificação em binário: 77 = 01001101; AND com 11000000 dá 01000000 = 64.
Exemplo 3 — Prefixo que não acaba no último octeto
Enunciado: Determine a rede, o broadcast e o número de equipamentos de 172.16.45.200/20.
Resolução:
- /20 = 255.255.240.0. O octeto interessante é o terceiro (240).
- Bloco nesse octeto = 256 − 240 = 16. Os blocos são 0, 16, 32, 48, …
- O valor 45 está entre 32 e 47: a rede começa em 32. O último octeto passa a 0.
- Rede = 172.16.32.0. Broadcast: terceiro octeto = 32 + 16 − 1 = 47; último octeto = 255: 172.16.47.255.
- Bits de host: 32 − 20 = 12. Equipamentos: 212 − 2 = 4096 − 2 = 4094.
Resposta: rede 172.16.32.0; broadcast 172.16.47.255; 4094 equipamentos. Verificação em binário: 45 = 00101101; AND com 11110000 dá 00100000 = 32.
Exemplo 4 — Nível de exame: dividir uma rede em 4 sub-redes
Enunciado: Uma escola em Huambo recebe a rede 200.10.20.0/24 e quer 4 sub-redes do mesmo tamanho. Indique o prefixo e, para cada sub-rede, a rede e o broadcast.
Resolução:
- Para 4 sub-redes são precisos 2 bits (22 = 4). Novo prefixo: 24 + 2 = /26.
- Bloco = 256 − 192 = 64.
- Sub-rede 1: rede .0, broadcast .63. Sub-rede 2: rede .64, broadcast .127.
- Sub-rede 3: rede .128, broadcast .191. Sub-rede 4: rede .192, broadcast .255.
- Cada sub-rede tem 26 − 2 = 62 equipamentos.
Resposta: prefixo /26 e redes 200.10.20.0, .64, .128 e .192 (com os broadcasts .63, .127, .191 e .255). Verificação: 4 × 64 = 256, ocupa a rede inteira sem sobreposições.
Erros frequentes no cálculo
- Atribuir o endereço de rede ou o de broadcast a um equipamento. Os equipamentos vão de rede + 1 a broadcast − 1.
- Esquecer o −2 no número de equipamentos (dizer 64 em vez de 62 para /26).
- Calcular o bloco no octeto errado em prefixos que não acabam no último octeto, como /20 ou /22.
- Escolher o múltiplo do bloco maior que o IP. A rede é o múltiplo menor ou igual ao valor do octeto (77 → 64, nunca 128).
- Esquecer de pôr os octetos seguintes a 0 na rede, ou a 255 no broadcast.
- Confundir a máscara com o endereço IP, ou contar mal os bits do prefixo.
- Esquecer que o broadcast termina o bloco: é a rede mais o tamanho do bloco menos 1.
Exercícios propostos
1Exercício 1
Calcule a rede e o broadcast de 192.168.0.100/24.
Ver solução
/24 = 255.255.255.0. Rede 192.168.0.0; broadcast 192.168.0.255.
2Exercício 2
Calcule rede, broadcast e número de equipamentos de 192.168.5.37/27.
Ver solução
/27 = 255.255.255.224; bloco = 256 − 224 = 32. Blocos: 0, 32, 64, … O valor 37 está entre 32 e 63. Rede 192.168.5.32; broadcast 192.168.5.63. Equipamentos: 25 − 2 = 30.
3Exercício 3
Calcule a rede, o broadcast e o número de equipamentos de 10.1.1.1/8.
Ver dica
Só o primeiro octeto é rede.
Ver solução
/8 = 255.0.0.0. Rede 10.0.0.0; broadcast 10.255.255.255. Bits de host: 24. Equipamentos: 224 − 2 = 16 777 216 − 2 = 16 777 214.
4Exercício 4
Calcule rede, broadcast e número de equipamentos de 172.20.100.9/22.
Ver dica
O octeto interessante é o terceiro.
Ver solução
/22 = 255.255.252.0; bloco no terceiro octeto = 256 − 252 = 4. Blocos: …, 96, 100, 104. O valor 100 é múltiplo de 4, a rede começa em 100. Rede 172.20.100.0; broadcast: 100 + 4 − 1 = 103, logo 172.20.103.255. Bits de host: 10, equipamentos: 210 − 2 = 1022.
5Exercício 5
Os computadores 192.168.1.50 e 192.168.1.70 estão na mesma rede se a máscara for /26? E se for /25?
Ver solução
Com /26 o bloco é 64: 50 pertence ao bloco 0–63 e 70 ao bloco 64–127. Redes diferentes (.0 e .64), não comunicam diretamente. Com /25 o bloco é 128: ambos estão no bloco 0–127 (rede 192.168.1.0), logo estão na mesma rede.
Perguntas frequentes
Qual é a fórmula para calcular o endereço de rede e o de broadcast?
Rede = IP AND máscara. Broadcast = rede com todos os bits de host a 1, o mesmo que rede OR (NOT máscara). O número de equipamentos é 2h − 2, com h igual ao número de bits de host.
Como verificar se o resultado está correto?
Confirme que o IP dado está entre a rede e o broadcast, que a rede é múltiplo do tamanho do bloco e que o broadcast é o último endereço do bloco. Pode também refazer o AND em binário no octeto interessante.
Existe um método mais rápido do que converter para binário?
Sim: o método do bloco, usado neste artigo. Calcula-se 256 − valor da máscara e procura-se o múltiplo do bloco que contém o IP. Evita binário em quase todos os exercícios.
Que erros se cometem ao calcular o endereço de rede e o de broadcast?
Os mais frequentes são esquecer o −2, atribuir a rede ou o broadcast a um equipamento e escolher o bloco errado. Veja a secção «Erros frequentes no cálculo».
Resumo
- Rede = IP AND máscara; broadcast = todos os bits de host a 1.
- O tamanho do bloco no octeto interessante é 256 − valor da máscara.
- Os equipamentos vão de rede + 1 a broadcast − 1; o seu número é 2h − 2.
- Prefixo /26 dá blocos de 64; /27 de 32; /28 de 16; /24 de 256.
- Dois equipamentos só estão na mesma rede se obtiverem o mesmo endereço de rede com a mesma máscara.
Onde aprofundar
- O programa e o manual da sua cadeira de Redes de Computadores.
- Tanenbaum e Wetherall, Computer Networks, capítulo sobre a camada de rede e o endereçamento IP (confirme a edição).
- Kurose e Ross, Redes de Computadores e a Internet, secção sobre endereçamento IPv4 e CIDR; os RFC do IETF sobre CIDR.
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