TCP/IP e endereçamento IPv4 e IPv6 (sub-redes)

Do zero

Mandar dados pela rede é como mandar uma carta. A carta (os dados) vai num envelope com o nome do destinatário (a porta, que diz qual programa recebe), dentro de um malote com o endereço do prédio (o endereço IP), que viaja num caminhão pela estrada (o enlace físico). Cada camada embrulha a anterior. Esse empilhamento é o modelo TCP/IP.

O endereço IPv4 tem 32 bits, escritos como quatro números de 0 a 255: 192.168.10.77. Parte dele diz a rua (a rede) e parte diz o número da casa (o host). A máscara diz onde termina a rua: em /24, os primeiros 24 bits são a rua e os 8 restantes são as casas.

Criar sub-redes é dividir uma rua comprida em ruas menores. Você “pega emprestado” bits das casas para numerar as ruas novas. Cada bit emprestado dobra o número de ruas e corta pela metade o número de casas em cada uma. Em toda rua, o primeiro número é o nome da rua (o endereço de rede) e o último é o megafone que fala com todas as casas (o broadcast); sobram os do meio para os hosts.

O IPv6 existe porque os 4,3 bilhões de endereços do IPv4 acabaram. Ele tem 128 bits, escritos em hexadecimal, e não usa broadcast.

Frase para guardar: hosts = 2 elevado aos bits de host, menos 2; o tamanho de cada bloco é 256 menos o valor da máscara no octeto que muda.

Em 1 minuto

• TCP/IP em 4 camadas: aplicação (HTTP, DNS), transporte (TCP, UDP), internet (IP, ICMP) e acesso à rede (Ethernet, Wi-Fi). O modelo OSI tem 7: física, enlace, rede, transporte, sessão, apresentação e aplicação.
• TCP é orientado a conexão e confiável (confirma, reordena, retransmite); UDP é sem conexão, mais leve e sem garantia.
• Hosts por sub-rede: 2^(bits de host) − 2. Em /24, 254; em /25, 126; em /26, 62; em /27, 30; em /30, 2.
• Faixas privadas: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 e 192.168.0.0/16. Loopback: 127.0.0.0/8.
• IPv6: 8 grupos de 16 bits; zeros à esquerda de cada grupo podem sumir e uma única sequência de grupos zerados vira ::. Redes locais usam prefixo /64.

Exemplo concreto: dividir a rede do Tribunal

O guia traz este caso no estilo do estudo de caso do TRT-15: dividir 10.20.0.0/22 em 8 sub-redes de mesmo tamanho.

1. Quantos bits emprestar: 8 sub-redes = 2³, então 3 bits. A máscara passa de /22 para /25 (255.255.255.128).
2. Hosts por sub-rede: sobram 32 − 25 = 7 bits de host; 2⁷ − 2 = 126 hosts.
3. Tamanho do bloco: no último octeto, 256 − 128 = 128 endereços por sub-rede.
4. As sub-redes, de 128 em 128:

A que rede pertence um host? Em 192.168.10.77/26, o bloco é 256 − 192 = 64. As redes começam em 0, 64, 128 e 192. 77 está entre 64 e 127: rede 192.168.10.64, broadcast 192.168.10.127, hosts de .65 a .126.

Tabela de máscaras para decorar

Para máscaras de /17 a /23, a conta é a mesma no terceiro octeto: /20 é 255.255.240.0, com 2¹² − 2 = 4.094 hosts.

IPv6: escrita e sub-redes

Abreviação de 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329:

1. Tire os zeros à esquerda de cada grupo: 2001:db8:0:0:0:ff00:42:8329.
2. Troque uma sequência de grupos zerados por ::: 2001:db8::ff00:42:8329.

Usar :: duas vezes é proibido, porque não daria para saber quantos zeros cada um representa.

Sub-redes IPv6: a partir de 2001:db8:abcd::/48, as sub-redes /64 variam no 4º grupo: a 1ª é 2001:db8:abcd::/64 (ou seja, :0000:), a 2ª é 2001:db8:abcd:1::/64, a 3ª, :2::/64. Se a divisão fosse em /52 (4 bits a mais), o salto seria no primeiro dígito hexadecimal do 4º grupo: a 2ª sub-rede seria 2001:db8:abcd:1000::/52.

Comparação: TCP × UDP e os modelos de camadas

Como a FCC cobra

• Hosts válidos por máscara e máscara necessária para N sub-redes ou N hosts.
• Endereço de rede e broadcast de um host.
• Faixas de endereços privados.
• Abreviação válida de endereço IPv6 e tipos de endereço.
• Camadas do TCP/IP e do OSI e protocolos de cada uma; TCP × UDP.

Pegadinhas

Explique com suas palavras

Explique a um colega, com números, como dividir 192.168.10.0/24 em 4 sub-redes iguais, dizendo a máscara, os hosts de cada uma e o endereço de rede de cada sub-rede.

1. Escreva sem olhar a lição, com frases curtas e um exemplo seu.
2. Onde travar ou precisar de jargão, há uma lacuna: releia só essa parte.
3. Compare com a explicação-modelo e reescreva o que faltou.

Sua explicação

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Comparar com uma explicação-modelo

Para 4 sub-redes preciso de 2 bits a mais, porque 2 elevado a 2 dá 4. A máscara passa de /24 para /26, que é 255.255.255.192. Sobram 6 bits para os hosts: 2 elevado a 6 dá 64 endereços, menos 2 (rede e broadcast), 62 hosts em cada sub-rede.

O tamanho de cada bloco é 256 menos 192, ou seja, 64. Então as redes são 192.168.10.0, 192.168.10.64, 192.168.10.128 e 192.168.10.192. O broadcast de cada uma é o endereço anterior ao da rede seguinte: .63, .127, .191 e .255.

Teste-se

Mais duas questões deste tópico estão em Questões.

Flashcards gerados

Ligação com o estudo de caso

Treine a conta à mão, sem calculadora (é proibida na prova): bits emprestados, máscara, hosts, endereço de rede, faixa de hosts e broadcast da sub-rede pedida. Termine com a regra de firewall que o caso costuma pedir: permitir só a origem necessária (por exemplo, SSH apenas da sub-rede da TI) e negar o resto por padrão.

Fontes da lição

• Edital nº 01/2026, Anexo II, Sistemas Operacionais, Redes e Computação em Nuvem (fontes/edital-01-2026.txt).
• Guia do site, “Questão-modelo curta, no estilo do TRT-15” (docs/guia.md).
• RFC 1918 (faixas de endereços privados IPv4)
• RFC 4291 (arquitetura de endereçamento IPv6)
• RFC 5952 (forma recomendada de escrever endereços IPv6)
• Todas as contas foram conferidas com a biblioteca ipaddress do Python.