Máscara de sub-rede

O endereço que usamos para definir a localização de alguma casa ou edifício é bastante semelhante ao endereço IP que é utilizado na internet.

Com o endereço podemos saber onde se localiza o estado, cidade, bairro, rua e o número de uma casa ou edifício.

Na comunicação entre computadores na internet, essa separação em partes também existe. Podemos dividir o endereço IP em rede, sub-rede e host.

Endereço IP

Um dispositivo conectado à internet sempre terá um endereço IP. Esse endereço IP é a localização do dispositivo conectado na internet. Essa conexão possibilita a troca de dados com outros computadores que também estão conectados à internet.
$$204.168.113.36$$
O número acima é um exemplo de endereço IP. Sabendo o endereço acima, podemos fazer a troca de dados entre o nosso dispositivo e o dispositivo contendo o endereço IP acima. Mas primeiro é necessário que esse dispositivo aceite a nossa solicitação.

Múltiplos dispositivos conectados na mesma rede

Para realizar a troca de dados precisamos fazer uma solicitação ao outro dispositivo.

Nosso dispositivo mandará um sinal perguntando pelo endereço IP 204.168.113.35 dentro da rede. Esse sinal será captado por outros dispositivos nessa mesma rede, que responderão se o endereço IP é correspondente com o que estamos procurando.

No gráfico acima temos 12 dispositivos conectados à internet.

Quando mandamos um sinal para o dispositivo que queremos fazer a troca de dados, os outros dispositivos também vão acabar recebendo esse sinal. Muitos dispositivos conectados em uma só rede prejudica a comunicação entre os dispositivos conectados à essa rede, uma vez que todos eles terão que se identificar.
Se tivermos centenas de computadores tentando se comunicar na mesma rede entre si, iríamos ter sérios problemas como:

• Alto tráfego dentro da rede (Engarrafamento na transmissão de dados)
• Dificuldade de administração (Muitos dispositivos em uma só rede)
• Desempenho prejudicado

Para melhorar os aspectos acima, usamos a sub-rede

Sub-rede

A sub-rede é a divisão de uma rede em redes menores. Isso melhora a segurança e o tráfego de dados.

Podemos agora especificar a sub-rede que o dispositivo se encontra e solicitar a troca de dados de modo eficiente, pois o número de dispositivos dentro da sub-rede é bem menor, isso diminui o número de dispositivos que precisam se identificar.

Em uma rede, precisamos da máscara de sub-rede para poder identificar em que porção do endereço IP indica a rede e o host.

O que é a máscara de sub-rede?

A máscara de sub-rede mostra em que porção do endereço IP é a rede(network) e o host.
$$204.168.113.36$$
Mesmo analisando o endereço IP acima não sabemos que porção é a rede. Por essa razão, geralmente o endereço IP vem acompanhado da máscara de sub-rede.
$$204.168.113.36 \\ 255.255.255.0$$
A máscara de sub-rede no exemplo acima é 255.255.255.0. Isso nos mostra que a rede do endereço de IP acima é:
$$204.168.113.0$$
Se convertermos o endereço IP 204.168.113.36 e a máscara de sub-rede 255.255.255.0 respectivamente em modo binário, podemos analisar mais facilmente como podemos achar a porção da rede.
$$11001100.10101000.1110001.00100100 \\ 11111111.11111111.11111111.00000000$$
A porção que possui vários 1 consecutivos é a porção da rede, a porção com 0 consecutivos é o host. Logo, temos a rede 11001100.10101000.1110001.00000000 (204.168.113.0) e o host 00000000.00000000.00000000.00100100 (36).

Revisão

Temos o endereço IP e a máscara de sub-rede abaixo.
$$204.168.113.36 \\ 255.255.255.224$$
Se convertemos os números acima na forma binária teremos:
$$11001100.10101000.1110001.00100100 \\ 11111111.11111111.11111111.11100000$$
Se os uns(1) consecutivos estão indicando a rede, logo teremos 11001100.10101000.1110001.00100000 (204.168.113.32) como rede, e 00000000.00000000.00000000.00000100 (4) como host.

Conclusão

A máscara de sub-rede indica qual porção do endereço IP pertence à rede e qual porção pertence ao dispositivo.

Sem a máscara de sub-rede não conseguimos distinguir a rede e o dispositivo.