Calculadora de Sub-rede – Calculadora de Endereço IP e CIDR

Endereçamento de IP e Notação CIDR

Um endereço IPv4 é um número binário de 32 bits expresso como quatro decimais octetos separados por pontos — por exemplo, 192.168.1.100. Cada octeto representa 8 bits e varia de 0 a 255, dando um espaço de endereçamento total de 2³² = 4.294.967.296 endereços possíveis.

Notação CIDR (Classless Inter-Domain Routing, definida no RFC 4632) acrescenta uma extensão de prefixo após uma barra para indicar quantos bits de liderança identificam a rede: 192.168.1.0/24. A extensão de prefixo (24 nesse caso) significa que os primeiros 24 bits são a parte da rede; os 8 bits restantes identificam os hosts individuais naquela rede.

Para uma rede /24: 2⁸ = 256 endereços totais, menos 2 endereços reservados = 254 endereços de host usáveis. Os dois endereços reservados são:

• Endereço de rede (todos os bits de host = 0): 192.168.1.0 — identifica a rede em si
• Endereço de broadcast (todos os bits de host = 1): 192.168.1.255 — envia pacotes para todos os hosts na sub-rede

A fórmula geral para hosts usáveis é: Hosts usáveis = 2^(32 − prefixo) − 2. A única exceção é uma sub-rede /31 (ligação ponto-a-ponto por RFC 3021), que tem 2 endereços e 0 "hosts usáveis" no sentido tradicional, mas ambos os endereços são atribuídos a interfaces de roteador, e /32 que identifica um host único.

A CIDR substituiu o sistema de endereçamento classificado (Class A/B/C) em 1993 para permitir uma alocação mais flexível do espaço de endereçamento de IP. Antes da CIDR, uma organização necessitando de 500 endereços receberia um Class B (/16) com 65.534 endereços — desperdiçando mais de 65.000. Com a CIDR, eles recebem um /23 (510 endereços usáveis), melhorando drasticamente a eficiência de alocação.

Tabela de Máscara de Sub-rede Completa e Notação CIDR

Uma máscara de sub-rede é um valor de 32 bits onde os 1 consecutivos marcam a parte da rede e os 0 consecutivos marcam a parte do host. A tabela a seguir abrange todas as prefixos de CIDR comuns:

*Uma sub-rede /31 tem nenhum endereço de rede ou endereço de broadcast por RFC 3021, então ambos os endereços são usáveis para ligações ponto-a-ponto.

Intervalos de Endereços IP Privados (RFC 1918)

O RFC 1918 define três intervalos de endereços reservados para redes privadas. Esses não são roteáveis na internet pública e podem ser reutilizados livremente dentro de qualquer organização:

Outros intervalos de endereços especiais que os engenheiros de rede devem conhecer:

• 127.0.0.0/8 — Loopback (localhost). 127.0.0.1 é sua própria máquina. Pacotes nunca deixam o host.
• 169.254.0.0/16 — Link-local / APIPA (Endereçamento de IP Automático). Atribuído automaticamente quando o DHCP falha.
• 100.64.0.0/10 — NAT de Carrier-Grade (CGNAT, RFC 6598). Usado por provedores de serviços de internet para espaço de endereçamento compartilhado.
• 0.0.0.0/0 — Rota padrão em tabelas de roteamento, representando "todos os destinos."
• 224.0.0.0/4 — Intervalo de endereços de multicast (Classe D). Usado para streaming, OSPF, RIP.
• 255.255.255.255 — Broadcast limitado (todos os hosts na segmento de rede local).

Subnetting Passo a Passo com VLSM

Subnetting divide uma rede maior em segmentos menores e mais gerenciáveis. Isso melhora a segurança (isolamento de domínio de broadcast), desempenho (redução de tráfego de broadcast) e eficiência de endereços IP. Aqui está uma walkthrough detalhada:

Exemplo: Você tem 192.168.10.0/24 (256 endereços) e precisa dividir em 4 sub-redes iguais.

1. Determine bits necessários: 4 sub-redes exigem 2 bits de rede adicionais (2² = 4). Nova prefixo: /24 + 2 = /26.
2. Cálculo de hosts por sub-rede: 2^(32 − 26) − 2 = 62 hosts usáveis por sub-rede.
3. Listar as sub-redes:

Variação de Máscara de Sub-rede (VLSM) leva isso mais longe, permitindo sub-redes de tamanhos diferentes. Por exemplo, você pode alocar um /26 para 60 estações de trabalho, um /28 para 14 servidores e /30s para links WAN — todos da mesma bloco pai. A VLSM elimina o desperdício ao ajustar o tamanho da sub-rede ao seu real necessidade. Os protocolos de roteamento modernos (OSPF, EIGRP, BGP) todos apoiam a VLSM.

Supernetting (agregação de rotas) é o inverso: combinando múltiplas redes menores em uma única rota maior. Por exemplo, 192.168.0.0/24, 192.168.1.0/24, 192.168.2.0/24 e 192.168.3.0/24 podem ser agregados em 192.168.0.0/22. Isso reduz o tamanho das tabelas de roteamento nos roteadores centrais.

Matemática Binária por Trás do Subnetting

Entender as operações binárias por trás do subnetting remove toda a mistéria. Cada endereço IPv4 é um número de 32 bits. Por exemplo, 192.168.1.100 em binário é:

11000000.10101000.00000001.01100100

A máscara de sub-rede /24 (255.255.255.0) em binário:

11111111.11111111.11111111.00000000

Para encontrar o endereço de rede, execute uma operação AND bit a bit entre o IP e a máscara:

11000000.10101000.00000001.01100100 (IP)
11111111.11111111.11111111.00000000 (Máscara)
——————————————————
11000000.10101000.00000001.00000000 = 192.168.1.0 (Rede)

Para encontrar o endereço de transmissão, inverte a máscara (wildcard) e faça uma operação OR com o endereço de rede:

Wildcard: 00000000.00000000.00000000.11111111
Rede OR Wildcard: 11000000.10101000.00000001.11111111 = 192.168.1.255 (Transmissão)

A máscara wildcard (inverso da máscara de sub-rede) é usada em listas de controle de acesso (ACLs) em roteadores Cisco e firewalls. Para um /24: máscara de sub-rede = 255.255.255.0, wildcard = 0.0.0.255. Para um /27: máscara de sub-rede = 255.255.255.224, wildcard = 0.0.0.31.

Visão Geral de Endereçamento IPv6

Com o IPv4 esgotado (IANA alocou os últimos blocos /8 em 2011), o IPv6 fornece um espaço de endereços muito maior usando endereços de 128 bits — aproximadamente 3,4 × 10³⁸ endereços únicos. Os endereços IPv6 são escritos em oito grupos de quatro dígitos hexadecimais separados por colons:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Os zeros dentro de um grupo podem ser omitidos, e um grupo consecutivo de todos os zeros pode ser substituído por :::

2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

O subnetting IPv6 funciona da mesma forma que o IPv4 em conceito. Um /48 é normalmente atribuído a um site (dando 2⁸⁰ endereços de host), que é subdividido em sub-redes /64 (padrão para um segmento de rede LAN). O /64 fornece 2⁶⁴ ≈ 1,8 × 10¹⁹ endereços de host por sub-rede — mais do que suficiente para qualquer uso previsível, e necessário para a Autoconfiguração de Endereços sem Estado (SLAAC).

Rede de Nuvem e Projeto de Subrede

Plataformas de nuvem modernas (AWS, GCP, Azure) dependem fortemente de subredes para a arquitetura de rede. A compreensão de CIDR é essencial para projetar nuvens privadas virtuais (VPCs):

VPC do AWS: Uma VPC pode usar qualquer bloco CIDR RFC 1918 de /16 a /28. Escolha comum: 10.0.0.0/16 (65.534 IPs). Subredes dentro da VPC são criadas por Zona de Disponibilidade. O AWS reserva 5 IPs por subrede (rede, roteador da VPC, DNS, uso futuro, transmissão), então uma subrede /24 fornece 251 IPs utilizáveis, não 254.

VPC do GCP: Usa modo automático (subredes pré-configuradas /20 em cada região) ou modo personalizado (bloco CIDR definido pelo usuário por região). Redes de VPC são globais; subredes são regionais.

VNet do Azure: Semelhante ao AWS. Suporta /8 até /29. Reserva 5 IPs por subrede. Uma /24 fornece 251 endereços utilizáveis.

Práticas recomendadas para o projeto de subredes de nuvem:

• Alocar uma VPC /16 para a maioria dos projetos (espaço para crescer)
• Usar subredes /24 para cargas de trabalho gerais (251 IPs no AWS/Azure, 254 no GCP)
• Separar subredes públicas (com gateway da internet) de subredes privadas
• Evitar blocos CIDR superpostos entre VPCs se você planeja conexões de peering de VPC ou VPN
• Documente seu plano de endereços IP — esgotar IPs em uma VPC requer migração dolorosa