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Trilha 10 · Internet e redes

IP e endereçamento

Todo dispositivo na internet precisa de um endereço. O IPv4 divide esses 4 bilhões de endereços em redes e sub-redes.

① Intuição

O CEP da internet

Um endereço IP funciona como um CEP: tem uma parte que identifica a região (rede) e outra que identifica o endereço específico (host). 192.168.1.100/24 significa "rede 192.168.1.0, host número 100".

IPv4 usa 32 bits — o que permite ~4,3 bilhões de endereços. Parecia suficiente nos anos 80. Hoje estamos exauridos, por isso o NAT (que deixa muitos dispositivos compartilhar um IP público) e o IPv6 (128 bits = 340 undecilhões de endereços) são essenciais.

Notação CIDR: o /24 em 192.168.1.0/24 significa que os primeiros 24 bits identificam a rede e os últimos 8 bits identificam o host. Uma rede /24 comporta 254 hosts utilizáveis.
② Visualização interativa

Calculadora de sub-rede

Digite um endereço IP com prefixo CIDR e veja a decomposição bit a bit, os endereços de rede/broadcast e quantos hosts cabem na sub-rede.

MAPA DE BITS — azul = rede · roxo = host
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■ Rede (24 bits)■ Host (8 bits)
Endereço IP
192.168.1.100
Máscara
255.255.255.0
Endereço de rede
192.168.1.0
Broadcast
192.168.1.255
Primeiro host
192.168.1.1
Último host
192.168.1.254
Hosts utilizáveis
254
Tipo
🏠 Privado C (pública antiga)
③ Explicação técnica

Endereços privados e NAT

# Faixas de endereços privados (RFC 1918)
10.0.0.0/8       # 16 milhões de hosts (redes corporativas grandes)
172.16.0.0/12    # 1 milhão de hosts (redes médias)
192.168.0.0/16   # 65.536 hosts (redes domésticas e pequenas)

# Exemplos de endereços especiais
127.0.0.1        # loopback — o próprio computador
0.0.0.0          # endereço padrão/desconhecido
255.255.255.255  # broadcast global
# NAT (Network Address Translation)
# Seu roteador tem 1 IP público (ex: 200.100.50.25)
# Todos os dispositivos da sua casa usam IPs privados:

PC:         192.168.1.100  →  pacote sai como  200.100.50.25:54321
Celular:    192.168.1.101  →  pacote sai como  200.100.50.25:54322
Tablet:     192.168.1.102  →  pacote sai como  200.100.50.25:54323

# O roteador mantém uma tabela de tradução e redireciona
# as respostas de volta para o dispositivo correto.
Roteamento: cada roteador mantém uma tabela de roteamento — uma lista de prefixos de rede e para qual próximo hop encaminhar pacotes com aquele destino. A decisão é feita pelo prefixo mais longo que combina com o IP destino (longest prefix match).
④ Projeto para programar

Implemente uma calculadora de sub-rede

Mini projeto: recrie a calculadora acima: dada uma string "192.168.1.0/24", calcule e imprima máscara, endereço de rede, broadcast, primeiro host, último host e quantidade de hosts.

Projeto principal: implemente a função mesmaSub(ip1, ip2, prefixo) que retorna true se dois IPs estão na mesma sub-rede. Use isso para simular uma tabela de roteamento simples.

Desafio extra: implemente a função supernet(redes[]) que encontra o menor prefixo CIDR que contém todas as redes da lista (sumarização de rotas).

⑤ Exercícios rápidos

Teste sua intuição

Qual é a máscara de sub-rede equivalente ao prefixo /24?
Qual destes é um endereço privado (RFC 1918)?
Quantos hosts utilizáveis existem numa rede /24?
⑥ Aplicações no mundo real

Onde você encontra isso

🏠

Rede doméstica

Seu roteador é um 192.168.0.1 ou 192.168.1.1. Todos os dispositivos recebem IPs privados via DHCP e saem pela WAN com 1 IP público.

☁️

VPC na nuvem

Na AWS/GCP, cada VPC tem uma faixa CIDR privada (ex: 10.0.0.0/16). Sub-redes são subdivisões desse espaço.

🔒

Firewall por IP

Regras de firewall usam prefixos CIDR para bloquear/liberar faixas inteiras: "allow 192.168.0.0/16" libera toda a rede interna.

🌐

IPv6

128 bits, endereços como 2001:db8::1. Cada pessoa poderia ter mais IPs do que grãos de areia na Terra.

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