Introdução
Muitas pessoas já ouviram falar sobre classes IP, são coisas estudadas no início da carreira de uma profissional que lida com rede de computadores, porém muita gente não sabe que hoje essas classes já não são algo fixo como antigamente, hoje você pode muito bem usar um IP classe A com máscara classe C, esse modelo é chamado de CIDR (Classless Inter-Domain Routing), aqui vou demonstrar o uso de VLSM (Variable Length Subnet Masks), máscaras de tamanho variável, ou máscaras complexas, como definir isso, como calcular, como saber quantas rede e quantos IP's, tudo de forma simples e direta.
Uma máscara IP é formada por um conjunto de quatro casas com até 3 números cada, por exemplo o 255.255.255.0, uma máscara classe C e bem provável a mais usada em redes internas, essas quatro casas de número são formadas por um cálculo de binários, quatro octetos, no caso da máscara citada seria 11111111.11111111.11111111.00000000, como se pode notar, um octeto só com "1" forma o 255 e um octeto com "0" forma o 0 da máscara, é através desse octeto que vamos calcular nossa máscara para que possa trabalhar com subnets.
O Cenário
Imagine um cenário comum, uma rede 192.168.1.0 e uma máscara 255.255.255.0, logo com isso, você terá uma rede que vai de 192.168.1.1 à 192.168.1.254 pois não podemos esquecer que o primeiro IP é o número da rede e o último é o endereço Broadcast, agora imagine que você quer ou necessita dividir essa rede em outra subredes, para que possam trabalhar de forma isolada uma da outra, aí começa nosso trabalho.
Calculando
Precisamos dividir essa faixa de IP em 3, então fazemos o seguinte
Subredes
Primeiro passamos a máscara para binário:
11111111.11111111.11111111.00000000
Agora fazemos o cálculo para descobrir de quantas subredes precisaremos, isso é feito da seguinte forma
O octeto é separado por valores em cada casa, sendo eles 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 e 1, esse valor é contado da esquerda para a direita, logo, se transformamos o primeiro "0" em "1" mais 2 bits na máscara, mais 4 e assim por diante, então usamos a fórmula "2^x -2 = x", ou seja, '2 elevado ao número de bits acrescentados menos 2 = x'.
11111111.11111111.11111111.11100000
Aqui foi acrescentado 3 bits a máscara na parte que se destina aos hosts, logo a fórmula seria 2^3-2=6, ou seja, temos então 8 subredes num total com 6 podendo ser usadas, já que não usamos a primeira nem a última.
Nossa máscara agora passar a ser 192.168.1 mais a soma dos três primeiros bits acrescentados à máscara, no caso formando 224, nossa máscara passa a ser 192.168.1.224 para todas as subredes. A forma em bits da máscara logicamente passa de 8+8+8 (/24) para 8+8+8+3 (/27).
Hosts
Agora já sabemos como chegar ao número correto para nossa máscara e quantas subredes serão geradas, temos que saber quantas hosts teremos em cada e de onde até onde cada uma irá, isso é feito da seguinte forma:
Repete-se a fórmula para subdividir a rede só que destas vez usando o número de "0", ou seja, o número de bits restantes para definir os hosts.
2^x - 2 = x, nesse caso, ao invés do primeiro "x" ser o número de 1 acrescentados, será o número de 0 restantes, sendo assim, no nosso caso temos 2^5 - 2 = 30, ou seja, um total de 32 IPs disponíveis mas que só podem ser usados 30 já que o primeiro é o número da rede e o último o de broadcast.
Faixa de rede
Outra coisa a saber é saber o alcance de cada rede, isso é feito observando o último bit ativo, que no nosso caso é o terceiro 1 do quarto octeto, ele corresponde ao número 32, logo nossa rede começara em 0 e terminará em 31, a próxima começara em 32 e terminará em 63 e será assim até o 255, lembre-se sempre que o "0" é contado, logo os 32 primeiros começam em 0 e terminam em 31.
192.168.1.0/27 - 192.168.1.31/27
192.168.1.32/27 - 192.168.1.63/27
192.168.1.64/27 - 192.168.1.95/27
192.168.1.96/27 - 192.168.1.127/27
192.168.1.159/27 - 192.168.1.191/27
192.168.1.223/27 - 192.168.1.255/27
Outras classes
Devo lembrar que esse método serve para qualquer faixa, porém se salienta que se você tem uma rede classe A por exemplo, que é por padrão em forma binária 1111111.0000000.0000000.0000000, e acrescentar 12 bits ativos nela fazendo-a passar para 1111111.11111111.11110000.0000000, a contagem o cálculo de hosts será 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, ou seja, 2046 hosts válidos.
O cálculo de subredes é o mesmo, no caso citado acima, o último bit ativo representa o 16, logo, a primeira rede iria por exemplo de 10.0.0.0/20 à 10.0.15.255/20 (máscara hexadecimal é 255.255.240.0), a segunda de 10.0.16.0/20 à 10.0.31.255/20, seriam 4096 redes nesse exemplo, sendo 4094 válidas.
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