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No contexto das redes de computadores, o encaminhamento (ou roteamento) de pacotes (em inglês: routing) designa o processo de reencaminhamento de pacotes, que se baseia no endereço IP e máscara de rede dos mesmos. É, portanto, uma operação da terceira camada OSI. Caminho precorrido por uma mensagem desde o ponto de origem até ao seu ponto de destino.
Este processo pressupõe uma tabela de encaminhamento (tabela de routing) em cada router, parecida com a seguinte:
Rede Máscara Nexthop
192.168.20.0 255.255.255.0 192.168. 0.254
* - 213. 12.123.133
Máscara de rede
A máscara de rede especifica a gama de IPs — domínio de colisão — que pode ser abrangida por um determinado endereço, e é especialmente necessária no processo de encaminhamento (routing). Ainda, com simples cálculos, pode-se gerir eficientemente o espaço de endereçamento disponível, o que nos primeiros tempos da existência da Internet era muito importante, já que os endereços eram alugados em grupos.
A notação formal de uma máscara de rede é o formato típico de um endereço IP e, aplicada com uma operação AND sobre um endereço IP, devolve a rede a que este pertence. Por exemplo,
192.168. 20.5 = 11000000.10101000.00010100.00000101 & 255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000 --------------- ------------------------------------ 192.168. 20.0 = 11000000.10101000.00010100.00000000
Ou seja, o IP 192.168.20.5 pertence, aparentemente, à rede 192.168.20.0. Para simplificar a representação, convencionou-se que a máscara de rede poderia acompanhar o IP especificando o número de bits '1' contíguos, separada por uma barra '/'. Por exemplo, a rede anterior podia ser representada como 192.168.20.0/24.
O espaço de endereçamento também é ditado pela máscara de rede, e é equivalente à negação dos seus bits a '0', exceptuando o primeiro e último endereço (endereços de rede e broadcast, respectivamente). Por exemplo, uma máscara de 255.255.255.192 irá disponibilizar 62 enderecos.
Gestão do espaço de endereçamento
A utilização da máscara de rede foi particularmente útil numa altura em que era comum alugar-se blocos de endereços IP. Os operadores tinham, assim, que distinguir nos seus routers cada um desses blocos, e isso era feito através da máscara de rede.
Suponha-se que dispomos dos seguintes endereços: de 192.168.10.0 a 192.168.10.255, e que existem 5 clientes interessados. Os requisitos de cada um deles são:
Cliente Quantidade A 65 B 24 C 4 D 6 E 12
Ora, pelas nossas contas, vamos precisar de 65+24+4+6+12=111 endereços, e vamos ter que organizar a nossa rede em função dos blocos associados.
- Para A vamos precisar de 65 endereços. Como os blocos funcionam em potências de 2, iremos reservar uma rede de 128 endereços.
- Para B será suficiente uma de 32.
- Para C deverá ser uma rede de 8, já que os 4 oferecidos pelo bloco imediatamente inferior corresponderiam, na verdade, a 2 endereços utilizáveis.
- Para D idem — uma rede de 8.
- Para E seria necessário uma rede de 16 endereços.
Vamos verificar as contas: 128+32+8+8+16=192<256, pelo que podemos satisfazer todos os clientes com a nossa pequena rede. Em termos de divisão,
Rede A: 192.168.10. 0 / 25 = 255.255.255.128 ( 0-128) Rede B: 192.168.10.128 / 27 = 255.255.255.224 (128-160) Rede C: 192.168.10.160 / 29 = 255.255.255.248 (160-168) Rede D: 192.168.10.168 / 29 = 255.255.255.248 (168-176) Rede E: 192.168.10.176 / 28 = 255.255.255.192 (176-192)
Pelas contas anteriores e olhando para a nossa divisão, sabemos que o IP 192.168.10.163/29 iria pertencer ao cliente C. Vamos verificar:
192.168. 10.163 = 11000000.10101000.00001010.10100011 & 255.255.255.248 = 11111111.11111111.11111111.11111000 --------------- ------------------------------------ 192.168. 10.160 = 11000000.10101000.00001010.10100000
e que o IP 192.168.10.169/29 iria pertencer ao cliente D:
192.168. 10.169 = 11000000.10101000.00001010.10101001 & 255.255.255.248 = 11111111.11111111.11111111.11111000 --------------- ------------------------------------ 192.168. 10.168 = 11000000.10101000.00001010.10101000
E também podemos verificar que ainda nos sobra espaço para uma rede de 64 endereços. Esta rede é o subespaço que sobrou das contas anteriores: 192+64=256! Já agora, podemos facilmente deduzir que a rede seria 192.168.10.192/28
