Por que precisamos de máscara de sub-rede?

Question

Como um endereço IPv4 já fornece as informações da rede e do host, por que ainda precisamos de uma máscara de sub-rede?

O 1º Octeto já especifica a classe de rede (1-127: A, 128-191: B, 192-223: C etc.). A, B ou C implica o número de octetos para rede (respectivamente, 255.0.0.0, 255.255.0.0, 255.255.255.0), que informa automaticamente quantos hosts são permitidos para cada classe de rede.

O IP fornece todas as informações que uma máscara de sub-rede possui e muito mais. Por que precisamos de máscara de sub-rede em primeiro lugar? Se as informações contidas em uma sub-rede não forem inteiramente um subconjunto delas dentro de um IP, o que mais elas contêm ou o que, além disso, a sub-rede faz, que nos exige especificá-las independentemente?

    

Answer 1

Precisamos de uma máscara de sub-rede para endereços IPv4, porque o endereço não fornece informações sobre o tamanho da rede. Tamanhos de classe não são os tamanhos de rede. Em redes práticas, todas as redes IPv4 são divididas em sub-redes que são menores que o tamanho da turma.

Por exemplo, você pode dividir a rede de classe C 200.200.200.0/255.255.255.0 em duas redes menores (potencialmente em locais separados) 200.200.200.0/255.255.255.128 e 200.200.200.128/255.255.255.128 assumindo que não são necessárias mais do que 126 hosts. Na realidade, a maioria das empresas obtém endereços IPv4 suficientes apenas para os servidores que precisam estar na Internet pública. Eu pessoalmente vi set ups com 32,16, & 8 redes de endereços (que seriam máscaras de 255.255.255.224, 255.255.255.240 e 255.255.255.248, respectivamente)

Ter redes IP apenas em blocos de tamanho de classe era muito restritivo em número limitado de redes que podiam ser permitidas - as 127 redes de classe A ocupavam metade do espaço. Sem mencionar que ter uma rede de 24 bilhões de nós é completamente incontrolável. Em vez disso, em 1993, Roteamento entre Domínios sem Classes (CIDR) foi introduzido para permitir que as redes sejam divididas.

Além disso, para ficar claro, a finalidade da máscara de sub-rede é determinar quais hosts estão na rede local e quais estão fora da rede. Os hosts podem falar diretamente com os hosts na mesma rede, mas precisam se comunicar com um roteador para falar com hosts em redes externas.

    

Answer 2

The 1st Octet already specify the network class (1-127: A, 128-191: B, 192-223: C etc.). A, B, or C implies the number of octets for network (respectively, 255.0.0.0, 255.255.0.0, 255.255.255.0), which automatically tells you how many hosts is allowed for each class of network.

Certo, mas se alguém criar uma sub-rede, você precisará da máscara de sub-rede para saber o tamanho da sua sub-rede. Sim, com o endereçamento classful, a turma informa o tamanho da rede e permite que você diga se um host está na mesma rede que você, mas se essa rede é sub-redes, sem a máscara de sub-rede, como você saberia se outro nó está na mesma sub-rede que você?

Digamos que você esteja em uma rede Ethernet. Usamos o endereçamento classful com sub-redes. Seu endereço IP é 1.2.3.4 e você deseja alcançar 1.3.1.1 . Você usa o ARP para alcançar esse endereço? Bem, isso depende se 1.2.3.4 e 1.3.1.1 estão na mesma sub-rede . Mesmo se eles estiverem na mesma rede, se houver em sub-redes diferentes, um roteador precisará ser usado. Se eles estão na mesma sub-rede, então o ARP deve ser usado.

Então, você precisa da máscara de sub-rede se a sub-rede estiver em uso, mesmo com redes classful.

Acho que você está confundindo a criação de sub-redes com o CIDR, na verdade. Sem CIDR, mesmo com sub-redes, você não precisa da máscara de sub-rede entre as regiões administrativas. Mas você ainda precisa dentro da rede!

    

Answer 3

Uma máscara de sub-rede é usada para fazer um pouco de operações inteligentes em um endereço IP, em conjunto com um endereço de rede. Se minha memória me serve bem, você pega um endereço IP e faz um pouco de sabedoria E sobre ele e a máscara de sub-rede para uma determinada rede. Se o resultado for igual ao endereço da rede, o endereço IP estará nessa rede específica. Os roteadores que possuem tabelas de roteamento de endereços de rede e máscaras de sub-rede podem usar matemática binária simples (que é muito rápida, se não a mais rápida para os computadores manipularem) para descobrir qual interface puntar um pacote.

    

Answer 4

"The 1st Octet already specify the network class (1-127: A, 128-191: B, 192-223: C etc.)."

Atualmente, não há muitos protocolos em uso comum que respeitem isso (veja o comentário do @Fiasco Labs - RIP é o único em que consigo pensar). Então, esta afirmação na sua pergunta:

The IP gives all the information a subnet mask has, and more.

não é verdadeiro para a grande maioria dos protocolos em uso na Internet atualmente.

Se você tiver um número de máquinas conectadas entre si e sempre se comunicando umas com as outras, sem nenhum roteador envolvido, a máscara de sub-rede não será realmente necessária (embora as pilhas TCP / IP modernas insistam em especificar um).

Os roteadores definem as arestas das (sub) redes. Qualquer coisa que precise passar por um roteador está em uma rede diferente - e vice-versa: qualquer coisa que precise ir para uma rede diferente precisa passar por um roteador.

A máscara de sub-rede é como todas as máquinas podem dizer se o tráfego é para a rede atual ou precisa ser enviado a um roteador para chegar ao seu destino. A pilha TCP / IP do seu computador enviará seu tráfego diretamente para o destino se ele estiver dentro da máscara de sub-rede, caso contrário, consultará sua tabela de roteamento e a situação normal é que envia outro tráfego para o gateway padrão.

    

Answer 5

The 1st Octet already specify the network class (1-127: A, 128-191: B, 192-223: C etc.). A, B, or C implies the number of octets for network (respectively, 255.0.0.0, 255.255.0.0, 255.255.255.0), which automatically tells you how many hosts is allowed for each class of network.

Embora isso fosse historicamente verdade. Isso não é verdade há anos. Anos atrás, 24.0.0.0/8 foi distribuído em vários provedores. (Eu acredito que isso foi principalmente para provedores de cabo).

Mesmo quando era verdade para atribuições de rede, as máscaras de rede eram necessárias para redes internas simplificarem o roteamento. Roteamento eficiente de uma rede como 10.0.0.0/8 requer subdivisão em redes menores. Isso pode ser um esquema simples usando subdivisões / 16 e / 8, mas é mais provável que seja subdivisão sem classes. As sub-redes maiores fazem uso mais eficiente do espaço de endereço (mais de 99% de um / 24 está disponível para dispositivos, enquanto apenas 50% de um / 30 está disponível.

A rede local é encaminhada diretamente do dispositivo, enquanto outros endereços são passados por um roteador. Hosts com várias interfaces podem ser conectados a redes de tamanhos diferentes.

Para sub-redes sem hosts multi-homed, um / 24 contém mais endereços do que o necessário. A maioria dos roteadores com os quais trabalhei tem 24, 48 ou 96 portas e pode ser compatível com sub-redes / 27, / 26 ou / 25. Isso permite alguns endereços extras para DCHP e / ou multi-homing. As organizações podem padronizar a alocação de subnets de / 24 ou / 23 para roteamento.

Since a IPv4 address already gives the information of the network and and host, why do we >still need a subnet mask?

Muitos dispositivos usam uma máscara de rede padrão / 24 que, em muitos casos, corresponde ao tamanho da sub-rede local (localnet) atribuída ao roteador. Isso é igualmente aplicável às classes A, B e C. A menos que o tamanho da sub-rede corresponda à sub-rede padrão, é necessária uma máscara de rede.

Se os endereços forem especificados usando o formato CIDR, a máscara de rede e a rede poderão ser calculadas a partir do endereço. Se não, a rede pode ser calculada a partir do endereço e da máscara de rede. Não é possível calcular com segurança a máscara de rede a partir do endereço e da rede.

Fornecer um endereço de gateway (roteador) para uma sub-rede permite que a rota padrão seja configurada, permitindo o roteamento para endereços fora da sub-rede.

    

Answer 6

Já existem muitas coisas explicadas em outras respostas, mas não o principal.

Você deseja saber se o endereço IP já pode fornecer o endereço completo do destinatário e por que as máscaras de sub-rede existem. Você sabe, em grandes organizações, às vezes os departamentos precisam de redes separadas, portanto, por exemplo, os contadores estão em uma sub-rede diferente e não podem acessar os endereços IP internos do departamento de marketing. Assim, por exemplo, um funcionário com o IP 192.168.10.3 não conseguiria acessar a impressora em 192.168.15.76, porque estaria em uma sub-rede diferente.

    

Answer 7

Exceto pela resposta de @ Adrian, não tenho certeza de que nenhuma delas menciona POR QUE usamos a máscara em vez de uma solução mais simples para entender - e ele apenas tocou no fato de que o mascaramento é RÁPIDO, por que não especificar que você está interessado em endereços 192.168.1.200-192.168.1.220, ou porque não basta usar nomes como * .my.address.com para isso, basta nomear cada computador em vez de atribuir números?

Na verdade, você pode até certo ponto remover completamente os números do roteamento, a maioria dos PCs pode lidar com os tipos de tráfego enviados, mas ainda há um problema nos dispositivos de maior escala.

Filtrar assim está acontecendo o tempo todo, e isso está acontecendo MUITO. O mascaramento pode ser feito em hardware, eliminando completamente a necessidade de perder tempo com pacotes desinteressantes (que costumavam ser 99% dos pacotes que você passaria por seu fio, agora com hubs comutados você não deve ver nenhum que não seja endereçada à sua máquina, novamente tornando-a menos relevante).

Para uma solução tão fácil no hardware, ela também é muito flexível. O mesmo hardware pode rotear uma rede inteira da classe A (10.x.x.x) ou apenas um ou dois endereços IP com a mesma implementação.

Este não é um substituto para nenhuma das outras respostas, apenas um pouco mais de informação.

    

Answer 8

Até hoje, ainda não há resposta sobre o motivo pelo qual as sub-redes (em oposição ao CIDR) ainda estão em uso. Existem dois problemas com máscaras de sub-rede:

1. você pode especificar máscaras não contíguas, que são inválidas.
2. (também se aplica ao CIDR) eles introduzem possíveis sobreposições - os ISPs podem fornecer o mesmo endereço IP como parte de sub-redes diferentes. por exemplo.

   cliente A: 22.132.124.121 máscara de sub-rede 255.255.255.0  
   cliente B: 22.132.114.55 máscara de sub-rede 255.255.0.0

que não é imediatamente visível como deveria ser.

link

    

Answer 9

Noramally, a máscara de sub-rede funciona como um indicador para as sub-redes abaixo. geralmente uma rede contém várias sub-redes e a máscara de sub-rede é o caminho usado pelo roteador para entregar tráfego ao destino específico (em qualquer sub-rede usando a máscara de sub-rede) este link contém uma introdução às máscaras de sub-rede