Como calcular máscara de rede?

Para calcular a máscara de rede, é necessário converter o número de IP no sistema binário. Confira o passo a passo

O administrador de rede precisa entender de matemática e tráfego de dados para gerir a comunicação entre hosts.

Um dos desafios do profissional é calcular a máscara de rede de forma correta para evitar a ocorrência de erros de configuração e problemas na comunicação entre o servidor e os dispositivos.

O endereço de Internet Protocol (IP) é um identificador único que permite os dispositivos se conectarem à internet ou uma rede local.

O IP é expressado por um conjunto de quatro números decimais, cada uma indo de um intervalo de 0 a 255. No entanto, os equipamentos usam o sistema binário, uma sequência de 0 e 1, para se comunicar.

Dessa maneira, para configurar a rede local, o profissional de rede necessita converter o sistema decimal para o binário, uma tarefa que parece complicada, mas na verdade é simples.

Neste artigo, vamos aprender a como calcular a máscara de rede e entender a importância dessa ferramenta para manter uma conexão de qualidade na rede local. Veja só!

Qual é a função da máscara de rede?

A máscara de rede é uma sub-rede que tem como principal função notificar o roteador sobre o tráfego de dados, possibilitando o reconhecimento da rede e do identificador de host.

Isso é usado para controlar o número de dispositivos conectados e gerir o tráfego de dados sem a necessidade de aumentar a infraestrutura instalada.

Uma máscara de rede é um código de 32 bits usado para dividir um endereço IP em sub-redes e especificar os hosts disponíveis da rede. Nela, dois bits são sempre atribuídos automaticamente e não podem ser usados pelos dispositivos.

O primeiro bit é o endereço de rede, enquanto o último é o endereço de broadcast (ou difusão) e eles não podem ser atribuídos a hosts.

Por exemplo, no IP 255.255.225.0, o “0” da última é o endereço de rede atribuído, que é utilizado pelos dispositivos para se conectar em uma rede interna sem serem expostos em uma rede pública.

Por sua vez, em 255.255.255.255, “255” é o endereço de broadcast atribuído, utilizado para a comunicação dos dispositivos entre si dentro da rede.

Como calcular máscara de rede manualmente?

Saber calcular a máscara de rede manualmente ajuda o administrador a compreender a sub-rede que está implementada e entender o efeito que as mudanças no endereçamento IP e sua sub-rede poderão ter.

Veja o passo a passo para efetuar o cálculo:

1. Encontre o intervalo de hosts

Encontrar qual é o intervalo de hosts é o primeiro passo para calcular a máscara de rede. Um endereço IP pode abrigar até 254 hosts, uma vez que o primeiro e o último bit já estão ocupados.

Assim, o IP 192.168.0.0, padrão em alguns roteadores de banda larga, é destinado para o endereço da rede e o IP 192.168.0.255 para o endereço de broadcast, com o intervalo entre 192.168.0.1 e 192.168.0.254 podendo ser usados pelos dispositivos.

Contudo, se for necessário ampliar a rede local para 500 hosts, será necessário criar uma sub-rede para abrir todos os dispositivos para habilitá-los a se comunicar usando esse espaço de endereço. A forma mais prática é usar o IP 255.255.255.0 como máscara de sub-rede.

2. Converta para o sistema binário

Cada conjunto de três dígitos de números decimais de endereço de IP é representado por uma sequência de 8 números binários, ou 8 bits, também conhecida como octeto. Dessa maneira, uma máscara sub-rede 255.255.255.0 convertida em binário seria 111111111 11111111 11111111 00000000.

A conversão do número decimal para binário é realizada dividindo o número inicial por 2, de forma sequencial.

O resto da divisão representa o bit e o resultado do cálculo deve ser dividido novamente pela metade até completar o número binário. Sempre que o resultado do oitavo cálculo não for um número inteiro, o bit a ser considerado é o 1.

Por exemplo, veja como transformar o número decimal 254 em binário:

Em seguida, basta pegar a sequência de bits e invertê-las. Dessa forma, 254 no sistema binário é 11111110.

Já a conversão de número binário por decimal é realizada por meio da fórmula a * 2^7 + b * 2^6 + c * 2^5 + d * 2^4 + e * 2^3+ f * 2^2 + g * 2^1+ h * 2^0, onde as variáveis são substituídas por cada dígito do número binário (abcdefgh). Tomando como exemplo o 11111111, o cálculo seria:

3. Calcule o número total de hosts por sub-rede

Em primeiro lugar é necessário planejar e escolher a melhor máscara de sub-rede, para evitar uma reconfiguração de todos os endereços IP nesta rede.

Para calcular o número total de hosts por sub-rede (n), basta elevar 2 ao número de bits 0 (b) na máscara e subtrair 2 (n = 2^b – 2).

Adicionar 1s à máscara de sub-rede significa menos hosts por sub-rede de rede, no entanto, mais sub-redes de rede. Portanto, se a ideia é obter mais hosts por redes, basta tirar um dos 1s para fazer nossa máscara de sub-rede.

A máscara de rede 255.255.255.0 (11111111 11111111 11111111 0000000), por exemplo, é capaz de abrigar 254 dispositivos. São 8 zeros, logo, calcula-se:

Já a máscara de sub-rede com IP 255.255.254.0 (11111111 11111111 11111110 0000000) tem 9 zeros. Assim, o número de hosts disponíveis é 510:

4. Calcule o número de sub-redes

Depois de calcular o número de hosts disponíveis, é importante garantir a máscara de sub-rede correta para o número de sub-redes que possui. A fórmula de cálculo da sub-rede é 2^s, onde s é o número de bits “1” na máscara de sub-rede.

No IP 255.255.254.0 (11111111 11111111 11111110 0000000), por exemplo, são sete 1s na máscaras de sub-rede, é possível montar 128 redes remotas.

À medida que os bits de sub-rede são adicionados, o número de sub-redes aumenta por um fator de dois e o número de hosts por sub-rede diminui por um fator de dois.