Encaminhamento

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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 do modelo OSI.

Este processo pressupõe uma tabela de encaminhamento (tabela de routing) em cada router que descreve o caminho precorrido por uma mensagem desde o ponto de origem até ao seu ponto de destino 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  (0-127)
Rede B: 192.168.10.128 / 27 = 255.255.255.224  (128-159)
Rede C: 192.168.10.160 / 29 = 255.255.255.248  (160-167)
Rede D: 192.168.10.168 / 29 = 255.255.255.248  (168-175)
Rede E: 192.168.10.176 / 28 = 255.255.255.240  (176-191)

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 192.168.10.192/27

Ver também

• Máscara de rede
• Subrede
• CIDR
• NAT