Redes de Computadores: Como Calcular Sub-Redes?

Redes – Como calcular sub-redes?

Como dividir a rede 192.168.1.0/24 em várias sub – redes?

O assunto que trago hoje tem vindo a ser “reclamado” por alguns dos nossos leitores (entusiastas pelo mundo das redes)  há já algum tempo. Pois bem, hoje vamos tentar ensinar como calcular sub-redes e espero que seja da compreensão de todos.
O cálculo de sub-redes/VLSM (Variable Lenght Subnet Mask) não é um processo difícil, no entanto carece de algum treino e concentração pois no meio de tanto bit podem surgir erros de cálculo.

Para começar vamos a alguns conceitos.
Nota: Para este artigo a referência ao protocolo IP é aplicável à versão 4 (IPv4). Se possível, devem ler também o artigo: Redes: Slash 24 (/24) ou 255.255.255.0

Endereço IP – Um endereço IPv4 é formado por 32 bits que é o mesmo que dizermos que possui quatro octetos representados na forma decimal (ex: 192.168.0.1). Uma parte desse endereço indica-nos a rede e a outra parte indica-nos qual a máquina.

Máscara de rede – Para determinarmos  que parte do endereço IP identifica a rede e que parte identifica a máquina, teremos de recorrer à máscara de rede (subnet mask ou netmask) associada.

Endereço Broadcast – O endereço broadcast de uma rede/sub-rede é definido como um endereço especial uma vez que permite que uma determinada informação seja enviada para todas as máquinas de uma rede/subrede. Este é sempre o último endereço possível de uma rede/sub-rede.
Para explicar como proceder à divisão de uma rede em várias sub-redes vamos a um exemplo para que sejam mais fácil a explicação:

Problema: Vamos considerar que pretendem organizar uma LAN Party e querem criar 6 sub-redes. Como requisito, cada uma das sub-redes deverá suportar 30 hosts (máquinas). A vossa rede principal é 192.168.1.0/24 e tem suporte para 254 hosts. Como proceder a essa divisão?

CENÁRIO/OBJECTIVO

Para começar vamos recordar quais os requisitos:

• Cada sub-rede deve ter suporte para pelo menos 30 hosts;
• No mínimo devemos ter  6 sub-redes;

Antes de proceder aos cálculos, vamos verificar se é possível satisfazer tais requisitos.
Ora se a minha rede principal suporta 254 máquinas então 30 (PC’s) x 6 (sub-redes) = 180, logo será possível satisfazer o pedido. Foi também tido em conta que serão “perdidos” dois endereços por cada sub-rede: o endereço de sub-rede que identificará essa  sub-rede e o endereço de broadcast de casa sub-rede.

Dando prioridade à exigência a nível de PC’s, vamos considerar o diagrama seguinte e responder à seguinte questão: Em que número da elipse amarela conseguiriam encaixar 32 PC’s (30 é o números de PCs + 1 que é o endereço para a sub-rede e +1 endereço de broadcast, que dá um total de 32). Ora têm 3 possibilidades: no 128, 64 ou 32.  No entanto, a escolha deverá recair sobre 32 por ser o número mais próximo (neste exemplo até é igual) do solicitado.
Sabendo que a escolha é então 32 podemos então rapidamente afirmar que as sub-rede distam 32 endereços umas das outras e que podemos variar 3 bits.

Além disso vamos também ter de alterar a mascara da rede principal e ajustar às sub-redes. Como a máscara original é /24 (255.255.255.0) e como agora passamos a ter mais sub-redes e menos endereços disponíveis por cada sub-rede, então a máscara terá de avançar para a frente no último octeto. Como estamos a usar mais 3 bits do último octeto, basta efectuar a soma o peso dos mesmos (128+64+32 = 224). Então a nova máscara a aplicar às novas sub-redes será: 255.255.255.224 (/27).

Considerando a rede principal, após a sua divisão em sub-redes com 30 hosts cada temos algo do tipo:

Nesta fase já temos todas as informações para responder à pergunta inicial. Para isso elaborei um pequeno quadro:

Alguns truques:

• Começar por preencher todas as linhas associadas ao endereço de sub-rede. Desta forma sabemos sempre que o endereço broadcast da linha anterior é esse endereço-1.
• Depois de saber o broadcast sabemos também que o último endereço válido é o endereço broadcast –1.
• O primeiro endereço de rede, é sempre a soma de +1 ao endereço de sub-rede.

Como podemos verificar, o resultado foram mais de 6 sub-redes mas conseguimos cumprir o requisitos de 30 hosts por rede. Das 8 redes agora basta usarem 6.

Considerações finais
Existem muitas técnicas e aplicações para cálculo de sub-redes. Esta é uma técnica que costumo usar nas aulas e que tem dado bons resultados. Espero que tenham entendido todos os cálculos e acreditem que não foi fácil para mim expor esta informação, tendo apenas a possibilidade de a escrever. Num quadro (a escrever e a falar) é bem mais fácil !!!. Num próximo artigo vamos tentar explicar um exemplo onde os requisitos a nível de hosts variam de rede para rede.

Já agora o TPC:
Considerando a rede 192.168.150.0, pretende-se que a mesma seja dividida de forma a ter 100 máquinas por rede?
Bons cálculos (não vale usar aplicações !)