Por que oForça-tarefa de engenharia de Internet(IETF) escolhe 192.168/16ser uma classe de endereço IP privado e não outra coisa?
Por que especificamente 192.168/16e 10/8e 172.16/12e não 145.243/16, por exemplo?
Existe uma razão pela qual esses endereços IP foram escolhidos para serem o padrão para endereços IP privados em detrimento de todas as outras possibilidades?
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Eu sei quem escolheu esses intervalos de endereços. Infelizmente, ele está morto, então não posso perguntar exatamentepor queele os escolheu, mas posso fazer algumas suposições bem informadas.
Não havia muitos encontros on-line antes de meados da década de 1990, quando a Internet realmente começou a decolar. A história da Internet que existe está principalmente noRFCsque o definem, que remontam a1969, no início da ARPANET. Através deles você pode observar o progresso da Internet, desde uma rede incipiente de alguns mainframes primitivos, projetados por algumas das mentes mais brilhantes da época, até a rede sem a qual dificilmente podemos imaginar viver hoje.
Esta resposta baseia-se quase inteiramente nessas RFCs e, em pequena parte, na minha experiência pessoal enquanto estava na Internet nesta época.
Primeiro, a IETF não escolheu esses intervalos de endereços IP, nem quaisquer outros. Atribuição de endereços de uso especialestá atualmenteesempre tem sidoo trabalho doInternet Assigned Numbers Authority.
A IANA sempre foi umapapel, em vez de uma organização específica, e essa função mudou de mãos exatamente uma vez. Atualmente é propriedade da ICANN, masde 1972atésua morte em 1998quando essa organização foi criada para substituí-lo, a IANA era essencialmente um homem,Jon Postel. Claro, ele primeiro chamou o papelczar dos números de soquete, atarefa necessária que ele assumiuporque precisava ser feito. Ele acabou sendo o czar de praticamente todos os números que podiam ser atribuídos: endereços, números de protocolo, portas, etc., em grande parte porque ele estava disposto a fazê-lo, e quando a Internetaberto ao comércio públicoele fazia isso há mais de 20 anos. Ele atribuiu os números e oRegistro da Internet(então SRI-NIC, isso eraexpandidopara umcoleção distribuída de registrosem todo o mundo) os publicou.
A última RFC do SRI mostrando uma lista de atribuições de endereços da Internet foiRFC 1166desde 1990. É uma lista muito extensa, por isso não deveria surpreender que estes dados tenham sido transferidos para bases de dados online. Comparando-o com seu antecessorRFC 1117mostra a taxa de expansão da Internet mesmo naquela época, anos antes de ela ser aberta ao público.
Então, agora estamos em condições de entender os intervalos de endereços emRFC 1918um pouco melhor. Na verdade, esta é a segunda revisão da RFC; o primeiro foiRFC 1597, publicado quase dois anos antes, em março de 1994. Em sua refutação pouco conhecida,RFC 1627, os argumentos contemporâneos contra os espaços de endereço privados foram apresentados. A RFC 1627 também menciona quem atribuiu os três espaços de endereço.
Eles foram atribuídos pela IANA, ou seja, Jon Postel, a pedido dos autores da RFC 1597, e se for possível acreditar na reclamação da RFC 1627, ele o fez por meio de canais secundários, em vez dos processos abertos habituais. Você pode ver que o próprio RFC 1597 foi direto para o status de RFC sem ohabitualprecedenteRascunhos da Internet, então também foi aprovado através de canais secundários, novamente por Postel,que também era editor da RFC na época. Portanto, talvez nunca seja possível responder a esta pergunta de forma conclusiva.
Agora, quanto ao motivo pelo qual ele escolheu esses três intervalos de endereços, deixe-me voltar sua atenção para as RFCs 1166 e 1117 do SRI, que tinham as atribuições de intervalos de endereços IP atuais. Em ambos você notará que a rede 10 ainda estava alocada para oextintoARPANET, que tinhaencerrado em 1990. Postel, em sua função como IANA, saberia que esse intervalo não estava mais em uso e poderia ser reatribuído. Afirmo que Postel escolheu a rede 10 porque sabia que ela estava disponível e não estava em uso.
Da mesma forma, espero que Postel tenha escolhido 192.168 porque, no momento em que fez a escolha, era a próxima rede disponível, ou quase a próxima rede disponível, a ser atribuída no antigo espaço Classe C. Isto provavelmente não pode ser provado de uma forma ou de outra, mas o ritmo das atribuições de endereços mostrado nas RFCs sugere fortemente que eles estariam nesta vizinhança geral por volta de 1993-1994, quando as atribuições foram feitas. (Endereços em 192.159 estavam sendo atribuídosem 1992. Não há datas disponíveis para atribuições em 192.160-192.167, pois estas foram em algum momento realocadas para RIPE.)
Responder a esta pergunta para 172.16-172.31 é mais difícil. Nada que encontrei sugere por que esse intervalo foi selecionado. As atribuições no antigo espaço da Classe B ainda não tinham chegado tão alto, pelo que pude descobrir. Só posso especular que a IANA jogou um dardo em um alvo de dardos, lançou dados ou retirou o número de suas regiões inferiores.
Finalmente, uma nota sobre Jon Postel. Apesar da aparente forma como esta RFC foi totalmente formada sem a contribuição (inicial) da comunidade, não pretendo sugerir isso, e isso não deve ser interpretado como se Jon Postel de alguma forma executou a função da IANA de maneira inadequada ou injusta. Ele foi uma das influências mais fortes nos primórdios da Internet, e você ainda sente essa influência hoje sempre que dá uma olhada nos bastidores da Internet, mas ele sempre se preocupou em fazer o trabalho certo. Para citar deuma lembrança:
Não há glória em fazer administração e operações. Muito pelo contrário. As pessoas percebem quando algo é mal feito, mas raramente elogiam quando é bem feito. Pessoas em cargos administrativos muitas vezes tornam-se pequenos burocratas. Como há tão pouca recompensa no trabalho, eles fazem dele artificialmente uma base de poder. Portanto, isso confundiu alguns que ouviram Jon ser chamado de "czar" dos números da Internet. Eles não perceberam que a comunidade concedeu o título a Jon por afeto e profundo agradecimento por ele ter colocado ordem em serviços essenciais de infraestrutura. Em particular, a comunidade utilizou esse termo com pleno conhecimento de que Jon assumiu a sua posição como uma confiança, e não como uma oportunidade de poder pessoal. Sempre soubemos que as suas opiniões provinham de crenças legítimas e nunca tivemos de nos preocupar com a possibilidade de ele estar, de alguma forma, a considerar obter vantagens políticas ou pessoais. Poderíamos não concordar com ele, mas sempre soubemos que era motivado primeiro pela preocupação de que a coisa certa fosse feita.
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Porque fazia sentido na época? :-D
Lembre-se, quando os intervalos de endereços IP privados foram atribuídos, havia vários problemas com os quais os engenheiros de rede tinham que lidar: alguns dos roteadores mais poderosos da época tinham tanta capacidade de CPU e armazenamento em RAM quanto as calculadoras gráficas de bolso de hoje - e alguns alguns deles hoje ainda giram em torno dos roteadores do passado (lembro-me de quando a velocidade da CPU era medida em quilohertz e o armazenamento de RAM era medido em quilobytes, não em giga * como são hoje!). A Internet estava crescendo rapidamente, oIPv4o espaço de endereço era limitado e parecia que iria acabar por volta do ano 2000, etc. Assim, muitos intervalos de endereços IP já estavam atribuídos e eles não queriam ter que pedir às empresas que devolvessem os intervalos de endereços IP apenas para que pudessem reatribuí-los a intervalos privados. Eles também queriam tentar tornar o mais fácil possível para as empresas trabalharem com faixas privadas - poucas empresas teriam cooperado se tivessem que investir muito dinheiro para fazer com que suas redes lidassem com uma ou duas dúzias de faixas/IP endereços aqui e ali.
Esta parte é reconhecidamente uma adivinhação de minha parte, mas baseada em grande parte na lógica e na experiência na configuração de redes. Eles provavelmente reuniram uma lista de todos os números de rede não atribuídos e procuraram um padrão distinto que atendesse aos critérios desejados: Uma única classe A (números de rede que têm um bit alto de 0xxxxxxx binário no número de rede eram de Classe A), 16 Classe B (números de rede 10xxxxxx binário) e 256 endereços de Classe C (números de rede 110xxxx binário). Os endereços Classe B e C devem ser todosconsecutivo, também. (A escolha de 16 e 256 foi provavelmente parcialmente arbitrária - depois de fazer essas coisas por algum tempo, você tende a começar a pensar em potências de 2 - e provavelmente parcialmente porque foi o que pudemos descobrir que eradisponívelpara reserva.)
A partir disso, eles provavelmente selecionaram os intervalos finais dos endereços disponíveis que permitiriam aos fabricantes de roteadores fazer um teste simples bit a bit no endereço para determinar se deveriam rotear/encaminhar/descartar o pacote. Existem também algumas propriedades dos padrões de bits que posso ver ajudando a construir tabelas NAT compactas. O endereço 10.xyz é óbvio, pois só precisa corresponder a um número de rede. O 172.16.yz a 172.32.yz tem o padrão de que se você construir uma tabela com os quatro bits de ordem inferior fazendo referência cruzada aos quatro bits de ordem superior, todo o intervalo será preenchido em uma única linha da tabela, sem se dividir em duas linhas --isto é, o segundo octeto é sempre 0001xxxx (binário). Em 192.168.yz, o binário para 168 é 10101000 - ou seja, os três bits inferiores são sempre 0 e os 5 bits superiores alternam 1 e 0.
Embora possam parecer arbitrários, se você já fez alguma programação em linguagem de máquina ou decodificação de microcódigo, esse tipo de padrão permite testar apenas alguns bits para fazer uma determinação privada/pública sem precisar decodificar primeiro o endereço IP inteiro. Isso permitiria que os roteadores processassem esses endereços rapidamente, sem a necessidade de manter extensas tabelas de pesquisa na memória. Assim, o roteador poderia enviar um pacote de rede privada de volta para a rede privada sem decodificá-lo completamente primeiro, reduzindo preciosos ciclos de clock da velocidade do roteador e da rede.
Se você estiver curioso, veja como a transmissão serial de dados (como umUART) lida com cada byte de dados: ele só pode enviar/receber um único bit por vez, na velocidade do clock de controle, e geralmente enquadra os dados em bits adicionais, como bits de paridade e "sincronização". Seria muito demorado tentar calcular coisas como paridade em um byte inteiro de uma só vez; portanto, em vez disso, ele mantém um bit especial em cada ciclo de clock. Esse bit é modificado pelo próximo bit que é deslocado para dentro/fora do registro de envio/recebimento. Assim que todo o byte for enviado/recebido, o valor deixado no bit de paridade já estará correto sem a necessidade de recalculá-lo. O conceito é mais ou menos “fazer o trabalho ao mesmo tempo que você faz outra coisa”, no caso de um chip serial, ele calcula a paridade ao mesmo tempo que envia/recebe. Para um roteador/switch, você pode obter um desempenho mais alto se ele já estiver decodificando o endereço IP à medida que cada bit do endereço chega do fio e possivelmente já sabe para onde enviar o pacote antes mesmo de terminar de ser lido na rede cabo!
Além disso, isso é apenas lógica/adivinhação da minha parte, com base em 25 anos fazendo esse tipo de trabalho. Não sei se algum dia saberemos as razões exatas por trás dos números finais escolhidos, pois não me lembro de nenhum artigo/RFC/etc. sempre dando a justificativa completa. O mais próximo que vi foram apenas alguns comentários sugerindo que as faixas escolhidas deveriam tornar relativamente fácil e eficiente para as empresas usá-las com o mínimo de esforço/investimento/reengenharia.
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NoInternet primordial, a rede agora denotada 10.0.0.0/8 foi alocada para oARPANET. Quando a IETF e a IANA começaram a atribuir intervalos de endereços privados, a ARPANET estava extinta e seu antigo espaço de endereços estava disponível para uso privado.
As outras duas faixas disponibilizaram redes Classe B e Classe C para IPs privados, além da já citada Classe A.
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Como 192 começa com 11xxxxxx em binário, indicando umclasse Crede. É o número mais baixo que começa com dois 1s consecutivos. A classe A tem 0 como seu(s) bit(s) de ordem mais alta e a classe B tem 10.
RFC 1918que define os intervalos de IP privados, não esclarece este ponto, portanto não há uma resposta definitiva sobre por que eles escolheram 0,168 para o bloco de 16 bits, mas afirmo que isso ocorreu porque o RFC não foi lançado até 1996, após um já havia ocorrido um grande número de inscrições. como 192 é o primeiro bloco de 8 bits nas alocações de classe C, é provável que muitos dos endereços já tenham sido ocupados. 168 pode ter sido o primeiro disponível.
Lembre-se também de que algumas dessas escolhas são arbitrárias. Observe que o intervalo rfc1918 classe B é 172,16 - 172,31? Não consigo pensar no motivo de 172, mas tenho certeza de que eles escolheram usar 16 classes B, para que tivessem um bloco de 1 milhão de endereços contíguos (1048576).
Às vezes, os protocolos são exatamente assim. alguém teve que fazer uma escolha, e eles a fizeram. por um tempo, o kernel do Linux foi limitado a um máximo de 1.024 CPUs por sistema e, eventualmente, eles tiveram que lançar um patch, depois que alguns supercomputadores tiveram problemas. quem decidiu usar 1024 provavelmente não tinha um bom motivo para fazê-lo, a não ser que precisava de um valor, e 1024 é bonito e redondo.