Endereçamento IPv4 — Parte 1: estrutura, classes e notação
O que é
Um endereço IPv4 é um identificador lógico de 32 bits atribuído a cada interface de rede. Ao contrário do endereço MAC — gravado na placa durante a fabricação — o endereço IPv4 é configurado pelo administrador e pode ser alterado a qualquer momento. É ele que permite a comunicação entre redes distintas, funcionando na Camada 3 do modelo OSI (camada de rede).
Para facilitar a leitura humana, os 32 bits são divididos em quatro grupos de 8 bits chamados octetos, e cada octeto é representado em decimal separado por pontos — o formato chamado dotted-decimal. O endereço 192.168.1.254, por exemplo, é composto pelos octetos 192, 168, 1 e 254.
Como funciona
Binário e dotted-decimal
Computadores trabalham com binário (base 2), mas memorizar sequências de 32 zeros e uns seria impraticável. A conversão entre binário e decimal é a habilidade central desta etapa do CCNA.
Cada bit de um octeto representa uma potência de 2, da direita para a esquerda: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128. Para converter decimal em binário, subtraia cada potência do valor restante, da maior para a menor:
| Octeto decimal | Binário |
|---|---|
| 192 | 11000000 |
| 168 | 10101000 |
| 1 | 00000001 |
| 254 | 11111110 |
O menor valor possível em um octeto é 0 (00000000) e o maior é 255 (11111111).
Porção de rede e porção de host
Um endereço IPv4 tem duas partes:
- Porção de rede — identifica a rede à qual o dispositivo pertence. Todos os hosts da mesma rede compartilham essa parte.
- Porção de host — identifica o dispositivo específico dentro da rede.
A divisão é indicada pelo prefixo (ou prefix length), escrito com uma barra seguida de um número. /24 significa que os primeiros 24 bits (3 octetos) são a porção de rede e os 8 restantes identificam o host.
| Prefixo | Porção de rede | Porção de host |
|---|---|---|
| /8 | 1 octeto | 3 octetos |
| /16 | 2 octetos | 2 octetos |
| /24 | 3 octetos | 1 octeto |
Máscara de sub-rede
Dispositivos Cisco representam o prefixo como máscara de sub-rede (subnet mask) em dotted-decimal: bits da porção de rede são 1, bits da porção de host são 0.
| Prefixo | Máscara de sub-rede |
|---|---|
| /8 | 255.0.0.0 |
| /16 | 255.255.0.0 |
| /24 | 255.255.255.0 |
Prefixo e máscara são formas diferentes de expressar a mesma informação.
Classes IPv4
Historicamente, os endereços IPv4 foram divididos em classes segundo o primeiro octeto:
| Classe | Primeiro octeto | Prefixo padrão | Uso |
|---|---|---|---|
| A | 1 – 126 | /8 | Redes muito grandes |
| B | 128 – 191 | /16 | Redes médias |
| C | 192 – 223 | /24 | Redes pequenas |
| D | 224 – 239 | — | Multicast |
| E | 240 – 255 | — | Experimental |
O intervalo 127.x.x.x é reservado para loopback — tráfego enviado a qualquer endereço nesse bloco é processado pelo próprio dispositivo sem sair pela interface física. O endereço 127.0.0.1 é o mais utilizado para testar a pilha TCP/IP local.
Contexto atual: o sistema de classes foi substituído pelo CIDR (Classless Inter-Domain Routing), que permite prefixos de qualquer tamanho. Ainda assim, reconhecer as classes é obrigatório no exame CCNA 200-301.
Endereço de rede e endereço de broadcast
Dois endereços em cada rede são reservados e não podem ser atribuídos a hosts:
- Endereço de rede — porção de host toda em zeros. Identifica a rede em si. Exemplo:
192.168.1.0/24. - Endereço de broadcast — porção de host toda em uns. Usado para enviar tráfego a todos os hosts da rede. Exemplo:
192.168.1.255/24.
Portanto, em uma rede /24 com 256 endereços possíveis, apenas 254 são utilizáveis por hosts.
Na prática
Considere a rede da TeleSudeste Ltda., provedor regional com sede em Belo Horizonte. O administrador de rede precisa atribuir endereços a quatro dispositivos em um escritório:
| Dispositivo | Endereço IP | Função |
|---|---|---|
| Roteador (G0/0) | 192.168.10.254/24 | Gateway da rede local |
| Servidor de arquivos | 192.168.10.10/24 | Armazenamento interno |
| Estação de trabalho 1 | 192.168.10.11/24 | Analista de NOC |
| Estação de trabalho 2 | 192.168.10.12/24 | Técnico de campo |
Todos compartilham a porção de rede 192.168.10 (classe C, /24). O endereço 192.168.10.0 é o endereço de rede e 192.168.10.255 é o broadcast — ambos reservados.
Para verificar a conectividade, o técnico pode pingar 127.0.0.1 na própria máquina: se houver resposta, a pilha TCP/IP está funcionando corretamente, sem depender da rede física.
Por que isso cai no exame
O CCNA 200-301 cobra conversão binário ↔ decimal com frequência, pois ela é a base de subnetting (Parte 2). Questões típicas pedem:
- Identificar a classe de um endereço dado o primeiro octeto.
- Determinar qual parte é rede e qual é host com base no prefixo.
- Calcular o endereço de rede e o endereço de broadcast.
- Reconhecer endereços reservados (loopback, broadcast, network address).
- Diferenciar prefixo (
/24) de máscara (255.255.255.0).
Dominar a conversão binária permite resolver qualquer questão de endereçamento sem precisar memorizar tabelas.
Resumo em uma linha
Um endereço IPv4 são 32 bits divididos em quatro octetos decimais, onde o prefixo define qual parte identifica a rede e qual identifica o host — e dominar essa estrutura é o ponto de partida para todo o restante do CCNA.
Lab — Endereçamento IPv4 Parte 1
Cenário: DataNorte Telecom — provedor de serviços com sede em Manaus/AM
Identificar a Classe do Endereço
Q1. Qual é a classe do endereço 10.50.200.1?
Q2. Qual é a classe do endereço 172.20.5.30?
Q3. Qual é a classe do endereço 200.160.1.50?
Calcular Porção de Rede e de Host
Endereço: 192.168.50.75/24
Preencha os campos abaixo:
| Campo | Resposta | Status |
|---|---|---|
| Endereço de rede | — | |
| Endereço de broadcast | — | |
| Primeiro host utilizável | — | |
| Último host utilizável | — | |
| Qtd. hosts utilizáveis | — |
Atribuir Endereços a Dispositivos
Dispositivos do escritório de Belém:
| Dispositivo | Endereço atribuído |
|---|---|
| Roteador R1 (gateway) | 10.10.5.254/24 — já configurado |
| Servidor NMS | 10.10.5.10/24 |
| PC Analista 1 | 10.10.5.11/24 |
| PC Analista 2 | 10.10.5.12/24 |
Q1. Qual é o endereço de rede do segmento 10.10.5.0/24?
Q2. Se o PC Analista 1 enviar um ping para 10.10.5.255, o que acontece?
Q3. O técnico quer testar a pilha TCP/IP do Servidor NMS sem usar a rede física. Qual endereço deve pingar?
Lab concluído!
Próximo passo: Subnetting IPv4 — divida redes em sub-redes com VLSM.