Matemática das Máscaras de Redes

A Matemática das Máscaras de Rede

255.255.255.0: A matemática das máscaras de rede
Por: Elgio Schlemer

Introdução
Mesmo aqueles que não são familiarizados com redes, número IP, já se depararam com este item de configuração: máscara de rede. Sem dúvida que a mais usada, mais conhecida, é a máscara 255.255.255.0, tanto que muitos nem se quer sabem que ela pode ser outro valor e não apenas este. Poucos também sabem o que este número "mágico" significa o que ele representa e quão importante ele é para uma rede. E mais, o quão desastroso pode ser se ele estiver errado, não em conformidade com a real configuração de uma rede local.
Este artigo procura descrever tecnicamente o princípio existente na composição da máscara de rede, o que ele representa e para que serve. Faço um comparativo com o antigo roteamento baseado em Classes de IP e porque isto foi abandonado.
Se você é do tipo que sente arrepios quando ouve falar de operações bit a bit, como AND, OR ou XOR, prepare-se: as máscaras de rede tem tudo a ver com escovação de bits. Leitura não recomendada para alérgicos binários.

Tudo é uma questão de roteamento
Você sabia que um número IP não serve para realizar a comunicação entre uma máquina e outra?
Esta frase soa estranha, mas vou explicar o seu contexto: sempre uma máquina conversa com outra ela usa o endereço de enlace dela. Sim, enlace (referência ao modelo TCP/IP de quatro camadas, não o OSI)!
Considerando a rede Ethernet, com a atual Fast Ethernet (100Mbps) como sua maior representante, os endereços de hardware das placas de rede são constituídos de 48 bits (sendo que os primeiros 24 dizem qual o fabricante da placa de rede). É o número em HEXA que você vê quando executa um ifconfig, algo como 00:50:56:C0:00:06. Claro que todo mundo que já configurou um servidor DHCP sabe bem o que é este número.
Pois bem, a comunicação é realizada colocando-se o endereço de hardware do destino no pacote, determinando que este pacote deva ser