Um endereço IPS(endereço de protocolo de Internet) é uma representação numérica que identifica exclusivamente uma interface específica na rede.
Os endereços no IPv4 têm 32 bits de comprimento. Isso permite um máximo de 4.294.967.296 (232) endereços exclusivos. Os endereços no IPv6 têm 128 bits, o que permite 3,4 x 1038 (2128) endereços exclusivos.
O conjunto total de endereços utilizáveis de ambas as versões é reduzido por vários endereços reservados e outras considerações.
Os endereços IPS são números binários, mas normalmente são expressos em formato decimal (IPv4) ou hexadecimal (IPv6) para facilitar a leitura e o uso por seres humanos.
IPS significa Internet Protocol (Protocolo de Internet) e descreve um conjunto de padrões e requisitos para a criação e transmissão de pacotes de dados, ou datagramas, em redes. O IPS (Internet Protocol) faz parte da camada de Internet do conjunto de protocolos da Internet. No modelo OSI, o IPS seria considerado parte da camada de rede. O IPS é tradicionalmente usado em conjunto com um protocolo de nível superior, principalmente o TCP. O padrão IPS é regido pela RFC 791.
O IPS foi projetado para funcionar em uma rede dinâmica. Isso significa que o IPS deve funcionar sem um diretório central ou monitorado e que não pode depender da existência de links ou nós específicos. O IPS é um protocolo sem conexão orientado a datagramas, portanto, cada pacote deve conter o endereço IP de origem, o endereço IP de destino e outros dados no cabeçalho para ser entregue com êxito.
Combinados, esses fatores tornam o IPS um protocolo de entrega não confiável e de melhor esforço. Em vez disso, a correção de erros é tratada por protocolos de nível superior. Esses protocolos incluem o TCP, que é um protocolo orientado à conexão, e o UDP, que é um protocolo sem conexão.
A maior parte do tráfego da Internet é TCP/IP.
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Há duas versões de IPS em uso atualmente, IPv4 e IPv6. O protocolo IPv4 original ainda é usado atualmente na Internet e em muitas redes corporativas. Entretanto, o protocolo IPv4 permitia apenas232 endereços. Isso, somado à forma como os endereços eram alocados, levou a uma situação em que não haveria endereços exclusivos suficientes para todos os dispositivos conectados à Internet.
O IPv6 foi desenvolvido pela IETF (Internet Engineering Task Force) e foi formalizado em 1998. Essa atualização aumentou substancialmente o espaço de endereços disponível e permitiu2128 endereços. Além disso, houve mudanças para melhorar a eficiência dos cabeçalhos de pacotes IPS, bem como melhorias no roteamento e na segurança.
Os endereços IPv4 são, na verdade, números binários de 32 bits, compostos pelos dois subendereços (identificadores) mencionados acima que, respectivamente, identificam a rede e o host da rede, com um limite imaginário separando os dois. Um endereço IPS é, portanto, geralmente mostrado como 4 octetos de números de 0 a 255 representados na forma decimal em vez da forma binária.
Por exemplo, o endereço 168.212.226.204 representa o número binário de 32 bits 10101000.11010100.11100010.11001100.
O número binário é importante porque determinará a qual classe de rede o endereço IPS pertence.
Normalmente, um endereço IPv4 é expresso em notação decimal com pontos, com cada oito bits (octeto) representados por um número de um a 255, cada um separado por um ponto. Um exemplo de endereço IPv4 seria o seguinte:
Os endereços IPv4 são compostos de duas partes. Os primeiros números do endereço especificam a rede, enquanto os últimos números especificam o host específico. Uma máscara de sub-rede especifica qual parte de um endereço é a parte da rede e qual parte endereça o host específico.
Um pacote com um endereço de destino que não esteja na mesma rede que o endereço de origem será encaminhado ou roteado para a rede apropriada. Uma vez na rede correta, a parte do host do endereço determina a qual interface o pacote será entregue.
Um único endereço IPS identifica uma rede e uma interface exclusiva nessa rede. Uma máscara de sub-rede também pode ser escrita em notação decimal com pontos e determina onde termina a parte da rede de um endereço IPS e começa a parte do host do endereço.
Quando expresso em binário, qualquer bit definido como um significa que o bit correspondente no endereço IPS faz parte do endereço de rede. Todos os bits definidos como zero marcam os bits correspondentes no endereço IPS como parte do endereço do host.
Os bits que marcam a máscara de sub-rede devem ser uns consecutivos. A maioria das máscaras de sub-rede começa com 255 e continua até o fim da máscara de rede. Uma máscara de sub-rede de classe C seria 255.255.255.0.
Antes de as máscaras de sub-rede de comprimento variável (introduzidas com a RFC-1519 em 1993) permitirem a configuração de redes de quase qualquer tamanho, independentemente do endereço real, o espaço de endereços IPv4 era dividido em cinco classes, como segue:
Classe A
Em uma rede de Classe A, os primeiros oito bits, ou o primeiro decimal com pontos, são a parte de rede do endereço, e o restante do endereço é a parte de host do endereço. Há 128 redes Classe A possíveis.
No entanto, qualquer endereço que comece com 127. é considerado um endereço de loopback.
Exemplo de um endereço IPS de classe A:
Classe B
Em uma rede de Classe B, os primeiros 16 bits são a parte de rede do endereço. Todas as redes de Classe B têm o primeiro bit definido como 1 e o segundo bit definido como 0. Em notação decimal pontilhada, isso faz com que 128.0.0.0 a 191.255.0.0 sejam redes de Classe B. Há 16.384 redes Classe B possíveis.
Exemplo de um endereço IPS de Classe B:
Classe C
Em uma rede de Classe C, os dois primeiros bits são definidos como 1 e o terceiro bit é definido como 0. Isso faz com que os primeiros 24 bits do endereço sejam o endereço da rede e o restante seja o endereço do host. Os endereços de rede de classe C variam de 192.0.0.0 a 223.255.255.0. Há mais de 2 milhões de redes Classe C possíveis.
Exemplo de um endereço IPS de classe C:
Classe D
Os endereços de classe D são usados para aplicativos de multicast. Diferentemente das classes anteriores, a classe D não é usada para operações de rede "normais". Os endereços de classe D têm seus três primeiros bits definidos como "1" e o quarto bit como "0". Os endereços de classe D são endereços de rede de 32 bits, o que significa que todos os valores no intervalo de 224.0.0.0 a 239.255.255.255 são usados para identificar exclusivamente os grupos multicast. Não há endereços de host no espaço de endereço da Classe D, pois todos os hosts de um grupo compartilham o endereço IPS do grupo para fins de recepção.
Exemplo de um endereço IP de Classe D:
Classe E
As redes de classe E são definidas por terem os quatro primeiros bits de endereço de rede como 1. Isso abrange endereços de 240.0.0.0 a 255.255.255.255. Embora essa classe seja reservada, seu uso nunca foi definido. Como resultado, a maioria das implementações de rede descarta esses endereços como ilegais ou indefinidos. A exceção é 255.255.255.255, que é usado como um endereço de broadcast.
Exemplo de um endereço IPS de classe E:
Visão geral: Classes de endereços IPS e representações de bits
No espaço de endereços, determinadas redes são reservadas para redes privadas. Os pacotes dessas redes não são roteados pela Internet pública. Isso permite que as redes privadas usem endereços IPS internos sem interferir em outras redes. As redes privadas são
Alguns endereços IPv4 são reservados para usos específicos:
A especificação original do IPv4 foi projetada para a rede da DARPA que viria a se tornar a Internet. Originalmente uma rede de teste, ninguém contemplou a quantidade de endereços que poderiam ser necessários no futuro. Na época, os232 endereços (4,3 bilhões) certamente foram considerados suficientes. No entanto, com o tempo, ficou evidente que, da forma como estava sendo implementado, o espaço de endereços IPv4 não seria grande o suficiente para uma Internet mundial com vários dispositivos conectados por pessoa. Os últimos blocos de endereços de nível superior foram alocados em 2011.
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Para evitar o problema aparentemente recorrente na tecnologia, em que a limitação de uma especificação parece mais do que suficiente no momento, mas inevitavelmente se torna muito pequena, os projetistas do IPv6 criaram um enorme espaço de endereço para o IPv6. O tamanho do endereço foi aumentado de 32 bits no IPv4 para 128 bits no IPv6.
O IPv6 tem um limite teórico de 3,4 x 1038 endereços. Isso representa mais de 340 undecilhões de endereços, o que , segundo relatórios, é suficiente para atribuir um endereço a cada átomo na superfície da Terra.
Os endereços IPv6 são representados por oito conjuntos de quatro dígitos hexadecimais, e cada conjunto de números é separado por dois pontos. Um exemplo de endereço IPv6 seria o seguinte:
Como os endereços IPv6 são tão longos, há convenções que permitem sua abreviação. Primeiro, os zeros à esquerda de qualquer grupo de números podem ser eliminados. Por exemplo, :0033: pode ser escrito como :33:
Segundo, qualquer seção consecutiva de zeros pode ser representada por dois pontos duplos. Isso pode ser feito apenas uma vez em qualquer endereço. O número de seções removidas usando essa abreviação pode ser determinado como o número necessário para que o endereço volte a ter oito seções. Por exemplo, 2DAB::DD72:2C4A precisaria ter cinco seções de zeros adicionadas no lugar dos dois pontos duplos.
O endereço de loopback
pode ser abreviado como ::1.
Como no IPv4, determinados blocos de endereços são reservados para redes privadas. Esses endereços não são roteados pela Internet pública. No IPv6, os endereços privados são chamados de ULA (Unique Local Addresses, endereços locais exclusivos). Os endereços do bloco FC00:: /7 são ignorados e não são roteados por padrão.
Tanto no IPv4 quanto no IPv6, não é possível lembrar o endereço IP de cada dispositivo, exceto nas menores redes. A resolução de nomes fornece uma maneira de procurar um endereço IPS a partir de um nome mais fácil de usar.
Na Internet, a resolução de nomes é feita pelo DNS (Domain Name System, sistema de nomes de domínio). Com o DNS, um nome no formato host.domínio pode ser usado no lugar do endereço IPS do destino. Quando a conexão for iniciada, o host de origem solicitará o endereço IPS do host de destino a um servidor DNS. O servidor DNS responderá com o endereço IPS do destino. Esse endereço IPS será então usado em todas as comunicações enviadas para esse nome.
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