Sub-redes e Roteadores

Uma questão do exame CCNA muito interessante, que resume muitos dos conceitos sobre as funções básicas dos dispositivos de roteamento e segmentação em sub-redes:

“A router receives a packet on interface 172.16.45.66/26. The source IP of the packet is 172.16.45.127/26 and the destination is 172.16.46.191/26. How will the router handle the packet?

A. The destination is a host on another subnet, so the router will not forward the packet.

B. The destination is a host on the same subnet, so the router will forward the packet.

C. The destination is a broadcast address, so the router will not forward the packet.

D. The destination is a network address, so the router will forward the packet.”

A princípio, percebemos que todos os endereços IP são /26, ou seja, os 2 bits iniciais do quarto octeto são usados para identificação de sub-redes (24 < 26 < 32, ou seja, quarto octeto), e os 6 restantes são usados para host, o que nos dá um total de 4 sub-redes (2 bits de rede, elevado a 2) e 62 hosts (contando os endereços reservados para a base da rede, e para o broadcast da respectiva sub-rede, teríamos um total de 64). Como o número de sub-redes é bastante restrito, convêm que listemos cada um desses intervalos, para averiguarmos as condições de chegada desse pacote:

172.16.46.0 à 172.16.46.63 (0-63)

172.16.46.64 à 172.16.46.127 (64-127)

172.16.46.128 à 172.16.46.191 (128-191)

172.16.46.192 à 172.16.46.255 (192-255)

A matemática básica para a enumeração desses intervalos de sub-redes é simples: basta obter o comprimento de cada intervalo, calculando o espaço reservado para os hosts no endereço base acima: ou seja, 6 bits denotam um espaço de representação de 64, então a primeira sub-rede iniciará no IP terminado em 0, e terminará no IP terminado em 63 (63 – 0 + 1 = total de 64). O endereço inicial da próxima sub-rede será o último endereço válido para a sub-rede antecedente mais 1, ou melhor, 172.16.46.64 (63 + 1), e o endereço final será 64 (endereço inicial) mais o número de hosts nesse intervalo (64, igual para todas as sub-redes), menos 1, porque começamos a numeração com 0, desde o primeiro subintervalo. E assim, prossegue-se até que todos os intervalos tenham sido listados.

A partir da lista de sub-redes que fizemos, percebemos que o endereço de destino 172.16.46.191 é um endereço de broadcast. O endereço de broadcast será sempre o último numa dada sub-rede (por isso mesmo, não contabilizamos esse endereço na atribuição de um host válido dentro de uma determinada sub-rede – ele será sempre reservado para broadcast). Ora, temos que os roteadores segmentam as redes em domínios de broadcast, e por isso, não perpetuam pacotes incidentes em suas portas que tenham um endereço de broadcast como destino (popularmente falando, endereços de broadcast não são roteáveis). A letra C é a resposta.

Uma observação: veja que o endereço fonte do pacote direcionado pelo roteador, pertence à mesma sub-rede da interface do roteador, ou seja, a sub-rede de 172.16.46.64 até 172.19.46.127 ( 64 < 66 < 127 ). O que aconteceria se isso não fosse verdadeiro, se o endereço fonte estivesse em um segmento de rede divergente da que a interface do roteador pertença?