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A camada de rede é responsável por prover conectividade ao computador e selecionar caminhos para que os pacotes de dados possam trafegar.

Isso é feito através do roteamento. Um motivo para que a conectividade possa ocorrer tem relação com o IP (Internet Protocol). O endereçamento IP permite que o dispositivo possa se conectar em uma mesma rede ou em redes diferentes.

Cada dispositivo em uma rede deve ter uma definição única. Na camada de rede os pacotes são identificados através de um endereço de origem e de destino.

O endereço IP possui 32 bits. Porém, também é representado de uma forma decimal com pontos para que facilite entendimento como mostra a imagem abaixo:

Como se pode visualizar, o endereço decimal com pontos é uma representação do byte do padrão binário que forma o chamado octeto, pois os números são formados por 8 bits.

Além dessa representação há o conceito de Net-IDs e Host-IDs a seguir.

Net-ID

Para cada endereço IP em questão, uma parte representa o endereço de rede. Essa parte tem a função de identificar a rede que o host pertence. Por isso torna-se fácil identificar se dois hosts estão em uma mesma rede porque devem ter o mesmo Net-ID.

Obs.: Quanto mais bits forem reservados a identificar a rede, menor o número de hosts da mesma rede.

Host-ID

É a parte do endereço IP destinada a informar quantos hosts pode-se ter em uma determinada rede.

Obs.: Quanto mais bits forem reservados a identificar os hosts, menos possibilidades de rede terão.

Classes de endereçamento

Após visualizarmos que o IP é dividido em Net-ID e Host-ID que respectivamente identificam a rede e a quantidade de hosts surge uma pergunta: Como saber quantos bits estão destinados a Net-ID e quantos bits estão destinados a Host-ID? A resposta é através das classes de endereçamento.

São cinco classes diferentes de endereços IP. As classes A, B, C, D e E. As classes de A a C são para endereçamentos normais, a classe D para multicasting (técnica de transmissão de dados para vários destinos ao mesmo tempo) e a classe E está reservada para usos futuros.

Classe A: 8 bits para Net-ID e 24 bits para Host-ID – Primeiro bit é 0.

Classe B: 16 bits para Net-ID e 16 bits para Host-ID – Primeiros bits são 10.

Classe C: 24 bits para Net-ID e 8 bits para Host-ID – Primeiros bits são 110.

Máscara de Sub Rede

É um conceito usado também para identificação da classe IP usada em uma rede ou especificar uma configuração de rede utilizada.

A máscara de sub-rede é identificada da seguinte forma:

Se um byte ou octeto estiver sendo usado para identificação de rede, a máscara será 255. Caso contrário seu valor será 0. Desta forma observamos que os padrões são:

• Classe A: 255.0.0.0
• Classe B: 255.255.0.0
• Classe C: 255.255.255.0

Todos os computadores de uma rede lógica tem o mesmo Net-ID e eles são diferenciados uns dos outros pelo Host-ID. Porém, há dois endereçamentos que não são usados para nenhum host: o endereço de rede e o endereço de broadcast.

Endereço de Rede

É um endereço utilizado para identificar uma rede lógica sem citar nenhum host. Corresponde à terminação com o bit 0.

Para saber qual o endereço de rede de uma rede lógica, deve-se separar o número de Net-ID do de Host-ID. Exemplo:

Com o IP 192.168.1.195, percebe-se que é um endereço da classe C, segundo a tabela mostrada acima. Se for um endereço da classe C, sabemos que por padrão a máscara de sub-rede assume o valor 255.255.255.0. Então, também por padrão, sabemos que o valor de Host-ID é somente o último octeto do IP. Para ser um endereço de rede, o valor 0 deve ser assumido nos valores que corresponderiam o Host-ID. No caso do IP 192.168.1.195 o endereço de rede será 192.168.1.0.

Endereço de Broadcast

É um endereço especial usado para a comunicação com todos os hosts de uma rede. Um único pacote que é endereçado para o endereço de broadcast é enviado a todos os hosts da rede. Seguindo o exemplo acima com o mesmo IP 192.168.1.195, o endereço de broadcast é o último da rede, que assume valor 255 nos números correspondentes ao Host-ID. Neste caso o endereço broadcast seria 192.168.1.255.

Endereços de Host

Todo host precisa de um endereçamento único que possibilite diferenciá-lo no restante da rede. Não é possível atribuir um endereço de broadcast ou um endereço de rede a um host. Em endereços IPv4 atribuímos valores que estão entre o endereço de rede e o de broadcast. Esses são os endereços válidos para serem usados pelos hosts.

Gateway

É uma máquina conhecedora de mais redes e que outros dispositivos a usam para enviar dados quando não conhecem a rede e o IP do destinatário que deve receber aqueles dados. A estação envia para o Gateway qualquer requisição de endereço que não faça parte da rede local. Exemplo: Internet.