Ideia central
O endereçamento IP é o mecanismo que permite identificar dispositivos em uma rede e rotear pacotes entre eles. Cada dispositivo conectado à internet precisa de um endereço IP único. Existem dois padrões em uso: IPv4 (dominante) e IPv6 (criado devido a escassez do IPv4).
IPv4
Estrutura
Um endereço IPv4 é composto por 32 bits, representados como quatro grupos de números decimais separados por pontos. Cada grupo, chamado de octeto, vai de 0 a 255.
192 . 168 . 1 . 10
11000000.10101000.00000001.00001010
O endereço tem duas partes:
- Parte de rede: identifica a rede à qual o dispositivo pertence
- Parte de host: identifica o dispositivo dentro dessa rede
O limite entre essas duas partes é definido pela máscara de subrede. Ver redes-mascaras-subrede.
Classes de endereços IPv4
Historicamente, os endereços foram divididos em classes. Hoje o CIDR substituiu esse sistema, mas as classes ainda aparecem em documentação.
| Classe | Faixa inicial | Máscara padrão | Uso |
|---|---|---|---|
| A | 0.0.0.0 a 127.255.255.255 | /8 | Redes muito grandes |
| B | 128.0.0.0 a 191.255.255.255 | /16 | Redes médias |
| C | 192.0.0.0 a 223.255.255.255 | /24 | Redes pequenas |
| D | 224.0.0.0 a 239.255.255.255 | — | Multicast |
| E | 240.0.0.0 a 255.255.255.255 | — | Reservado/experimental |
Endereços privados (RFC 1918)
Esses endereços não são roteados na internet pública. São usados em redes locais e traduzidos para IPs públicos pelo NAT ao sair para a internet.
| Faixa | Notação CIDR | Quantidade de endereços |
|---|---|---|
| 10.0.0.0 a 10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 | 16.777.216 |
| 172.16.0.0 a 172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 | 1.048.576 |
| 192.168.0.0 a 192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 | 65.536 |
Endereços especiais
| Endereço | Finalidade |
|---|---|
| 127.0.0.1 | Loopback (localhost), aponta para o próprio dispositivo |
| 0.0.0.0 | Endereço de rede, indica “qualquer interface” em configurações |
| 255.255.255.255 | Broadcast limitado, atinge todos na rede local |
| 169.254.x.x | APIPA, atribuído automaticamente quando não há DHCP disponível |
NAT (Network Address Translation)
O NAT permite que múltiplos dispositivos com IPs privados compartilhem um único IP público. O roteador mantém uma tabela de tradução mapeando conexões internas para portas do IP público.
Rede interna Roteador (NAT) Internet
192.168.1.10 ----\ /--- servidor remoto
192.168.1.11 -----+--- IP público ---+
192.168.1.12 ----/ 203.0.113.5 \--- outro servidor
IPv6
Por que IPv6 existe
O IPv4 suporta cerca de 4,3 bilhões de endereços. Com o crescimento da internet e dos dispositivos conectados, esse espaço se esgotou. O IPv6 usa endereços de 128 bits, oferecendo aproximadamente 340 undecilhões de endereços.
Estrutura
Um endereço IPv6 é composto por 128 bits, representados como oito grupos de quatro dígitos hexadecimais separados por dois pontos.
2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329
Regras de abreviação:
- Zeros à esquerda de um grupo podem ser omitidos:
0db8viradb8 - Grupos consecutivos de zeros podem ser substituídos por
::(uma vez por endereço)
2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329
2001:db8::ff00:42:8329 (forma abreviada)
Endereços especiais IPv6
| Endereço | Finalidade |
|---|---|
::1 | Loopback (equivalente ao 127.0.0.1) |
fe80::/10 | Link-local, válido apenas na rede local |
2001:db8::/32 | Reservado para documentação e exemplos |
ff00::/8 | Multicast |
Coexistência IPv4 e IPv6
A transição para IPv6 é gradual. Mecanismos de coexistência incluem:
- Pilha dupla (dual stack): o dispositivo opera com IPv4 e IPv6 simultaneamente
- Tunelamento: pacotes IPv6 encapsulados dentro de pacotes IPv4
- NAT64: traduz tráfego IPv6 para IPv4 em redes mistas
Conexões
- redes - Visão geral de redes
- redes-mascaras-subrede - Como a máscara delimita a parte de rede e de host
- redes-protocolos - Protocolos que operam sobre IP
- redes-modelo-osi - IP opera na camada 3 do modelo OSI