Um endereço IP frequentemente vem acompanhado de um número chamado máscara de sub-rede, que determina a sub-rede da qual o host faz parte. Essa sub-rede permite que administradores dividam sua rede privada em segmentos virtualmente definidos. Sub-redes trazem muitos benefícios para administradores de rede e, em última instância, para usuários, tornando a administração e o roteamento mais eficientes.
Computadores conectados a uma rede enviam regularmente informações para qualquer computador que esteja em sua rede, o que é chamado de broadcast. Broadcasts são causados por vírus e malware, assim como por muitos programas legítimos. Em redes menores (por exemplo, com menos de 50 pessoas), isso pode não representar um problema, mas organizações com centenas ou milhares de usuários podem rapidamente perceber sua rede lenta.
No entanto, broadcasts não são encaminhados além da sub-rede do usuário. Ao dividir um espaço de endereços IP maior em sub-redes menores, você pode impedir que broadcasts afetem toda a rede física, restringindo-os às sub-redes individuais.
A maioria dos dispositivos de segurança de rede funciona avaliando o tráfego entre redes. Ao colocar recursos sensíveis na mesma sub-rede que todos os outros usuários, você dificulta a implementação de medidas de segurança. Separar funções vitais em sub-redes permite implantar medidas de segurança como firewalls. Firewalls podem ser configurados para garantir que apenas hosts autorizados ou outras sub-redes tenham acesso a esses servidores, bem como a outras redes.
Muitas vezes, uma organização tem departamentos diferentes que requerem acesso a diferentes tipos de recursos. Se os departamentos de contabilidade e limpeza estão na mesma sub-rede, por exemplo, suas restrições de acesso precisam ser controladas host por host. Mas quando os dois departamentos são colocados em sub-redes separadas, as opções de segurança podem ser aplicadas com base nessas sub-redes.
Ao planejar uma rede, você pode controlar o número de máscaras de sub-rede disponíveis e quantos hosts estarão disponíveis para cada sub-rede. Por exemplo, 192.168.1.0 com uma máscara de sub-rede 255.255.255.0 permite que oito bits sejam usados para definir os hosts (2^8 = 256, menos endereços de rede e broadcast, totalizando 254 hosts potenciais), mas prevê mais de 16 milhões de redes (2^24). Uma máscara de sub-rede 255.255.0.0, no entanto, permitiria mais de 65.000 redes e hosts cada. Com um pouco de planejamento, administradores podem dimensionar suas sub-redes de forma que corresponda ao número de redes antecipadas ao número de hosts esperados em cada sub-rede.
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