Quando eu crio uma VPC, um dos primeiros passos é calcular sub-redes IPv4 na AWS. Esse detalhe pode parecer simples e até ser ignorado por muitos em um primeiro momento, mas não pensar nisso influenciará diretamente na quantidade de recursos que podem ser executados dentro daquele ambiente, como instâncias do Amazon EC2, bancos de dados, balanceadores de carga, endpoints e outros serviços que utilizam endereços IP privados.
Na prática, uma sub-rede pequena demais limitará o crescimento da sua arquitetura. Já uma sub-rede grande demais, desperdiçará espaço de endereçamento dentro da VPC para futuras divisões. Por isso, entender CIDR, máscara de rede e endereços reservados pela AWS é essencial durante o desenho do ambiente para deixá-lo organizado, escalável e fácil de administrar.
Sumário
O que é um bloco CIDR?
O CIDR significa Classless Inter-Domain Routing e é traduzido como Encaminhamento Entre Domínios Sem Classificação. Em um termo simples, é uma forma de representar um intervalo de endereços IP.
Por exemplo, o bloco 10.0.0.0/24 representa um intervalo que vai de 10.0.0.0 até 10.0.0.255. Isso significa que esse bloco possui 256 endereços IPv4 no total.
A parte /24 é a máscara CIDR. Assim, quanto maior o número depois da barra, menor será a quantidade de endereços disponíveis. E quanto menor o número depois da barra, maior será o intervalo de IPs.
Mas existe um ponto importante a se levar em conta na criação da sua sub-rede. A AWS reserva cinco endereços IP em cada sub-rede IPv4. Por isso, o número de IPs disponíveis para uso será sempre o total do bloco menos cinco.
Na tabela abaixo, fica mais claro o total de IPs no bloco versus os IPs disponíveis na sub-rede da AWS.
| MÁSCARA CIDR | TOTAL DE IPS NO BLOCO | IPS DISPONÍVEIS NA AWS |
|---|---|---|
| /28 | 16 | 11 |
| /24 | 256 | 251 |
| /20 | 4.096 | 4.091 |
| /16 | 65.536 | 65.531 |
Três regras importantes ao criar um bloco CIDR
A AWS também informa na sua documentação uma lista de regras que devem ser aplicadas ao criar um bloco CIDR. Porém, na minha experiência, eu destaco essas três regras como as mais importantes:
- O tamanho do bloco permitido é entre uma máscara de rede /28 e máscara de rede /16.
- Quando existem várias sub-redes dentro da mesma VPC, os blocos CIDR não podem se sobrepor.
- Não é possível aumentar ou diminuir o tamanho de um bloco CIDR criado.
Qual máscara de rede posso usar em uma sub-rede IPv4 na AWS?
Como mencionei nas três regras importantes, no Amazon VPC, o tamanho permitido para um bloco CIDR IPv4 de sub-rede varia entre a máscara de rede /28 e a máscara de rede /16. Isso significa que você não pode criar uma sub-rede IPv4 menor que /28 nem maior que /16.
NOTA: Quando digo menor que /28 ou maior que /16, estou me referindo à quantidade de hosts disponíveis.
Essa informação é muito importante quando você está estudando para um exame AWS e em projetos reais.
Na minha opinião, se você está fazendo laboratórios simples, utilizar a VPC padrão vai lhe atender, porque suas cargas de trabalho serão efêmeras (temporárias). Mas, se você quiser se aprofundar na limitação de IPs, criar uma sub-rede /24 oferecerá 251 IPs utilizáveis na AWS e funcionará muito bem para você observar como o Amazon EC2, o balanceador de carga, o grupo de auto scaling, o NAT Gateway, os endpoints e outros recursos funcionam.
Para ambientes maiores, o ideal é planejar com mais cuidado, considerando o crescimento futuro, a quantidade de zonas de disponibilidade, a separação entre sub-redes públicas e privadas e possíveis futuros ambientes de desenvolvimento, homologação e produção.
Quais são os cinco endereços IPv4 reservados?
A AWS reserva os quatro primeiros endereços IP e o último endereço IP de cada bloco CIDR de sub-rede. Esses endereços não podem ser atribuídos a recursos, como instâncias do Amazon EC2.
Exemplo prático com a sub-rede 10.0.0.0/24
Em uma sub-rede 10.0.0.0/24, o intervalo completo vai de 10.0.0.0 até 10.0.0.255. No entanto, cinco endereços ficam reservados:
10.0.0.0: endereço de rede.10.0.0.1: reservado pela AWS para o roteador da VPC.10.0.0.2: reservado pela AWS para DNS.10.0.0.3: reservado pela AWS para uso futuro.10.0.0.255: endereço de transmissão de rede, também conhecido como broadcast.
NOTA: Mesmo que a AWS não ofereça suporte a broadcast em uma VPC, o último endereço do bloco continua reservado. Portanto, em uma sub-rede /24, existem 256 endereços no bloco, mas apenas 251 ficam disponíveis para uso em recursos da AWS.
Quais erros comuns costumam aparecer?
Um erro comum é olhar apenas para o total de IPs do bloco e esquecer os cinco endereços reservados. Isso pode causar confusão, principalmente em sub-redes menores, como /28, porque o bloco possui 16 endereços, mas apenas 11 ficam disponíveis na AWS.
Outro erro é criar sub-redes pequenas demais sem pensar no crescimento. Uma aplicação que começa com poucas instâncias pode evoluir e passar a usar balanceador de carga, grupos de auto scaling, endpoints, bancos de dados e outros serviços. Então, se a sub-rede for mal dimensionada, faltarão IPs privados no futuro.
Também é comum esquecer que as sub-redes não devem se sobrepor dentro da mesma VPC. Se uma VPC usa 10.0.0.0/16, eu posso dividir esse espaço em várias sub-redes, mas preciso garantir que cada uma tenha seu próprio intervalo.
Calculadora CIDR da Você Certificado
Para facilitar seu estudo, eu desenvolvi uma Calculadora CIDR para IPv4 para ser utilizada na AWS. A ideia da ferramenta é ajudar você em calcular o intervalo de uma sub-rede IPv4 e identificar os endereços que a AWS reserva em uma sub-rede do Amazon VPC.
A calculadora permite informar um endereço IPv4 ou bloco CIDR e escolher máscaras entre /28 e /16, alinhando o exercício com a faixa permitida para sub-redes IPv4 no Amazon VPC.
A própria ferramenta também possui exemplos como: 10.0.0.0/24, 172.31.16.0/20 e 192.168.0.0/24.
Como calcular sub-redes IPv4 na AWS
Ao informar um bloco como 10.0.0.0/24, a ferramenta mostrará o intervalo completo, a máscara de rede, o IP base do CIDR, o broadcast IP, o total de IPs e os endereços disponíveis para uso na AWS.
Isso ajuda muito quem está estudando redes na AWS, porque transforma um conceito abstrato em algo visual e prático.
Identificando os endereços reservados
Além do intervalo da sub-rede, a calculadora também destaca os endereços reservados pela AWS. Assim, fica mais fácil entender por que o primeiro IP utilizável para recursos na AWS não é 10.0.0.1, mas sim 10.0.0.4, considerando o exemplo 10.0.0.0/24.
Essa visualização é útil tanto para estudos quanto para laboratórios práticos, principalmente quando você está criando arquiteturas com Amazon EC2, sub-redes públicas, sub-redes privadas e serviços que dependem de endereçamento IP.
O que pode aparecer nos exames de certificação?
O assunto de CIDR pode aparecer em certificações AWS Certified Solutions Architect – Associate e na AWS Certified Advanced Networking – Specialty porque envolve validar o conhecimento do candidato nos fundamentos do Amazon VPC, endereçamento IPv4, planejamento de rede e desenho de arquitetura.
Você não precisa decorar todos os cálculos possíveis de CIDR, mas precisa entender a lógica.
Para mim, os pontos mais importantes são:
- Sub-redes IPv4 no Amazon VPC aceitam máscaras entre /28 e /16.
- A AWS reserva cinco endereços IP por sub-rede IPv4.
- Sub-redes dentro da mesma VPC não podem ter blocos CIDR sobrepostos.
- Quanto menor a sub-rede, maior o impacto dos IPs reservados.
- Não é possível aumentar ou diminuir o tamanho de um bloco CIDR existente.
Conclusão
Dimensionar uma sub-rede IPv4 no Amazon VPC não é apenas escolher um número da máscara. É uma decisão de arquitetura. Além disso, a máscara CIDR define quantos endereços IP existirão no bloco, e você precisa lembrar que a AWS sempre reservará cinco endereços em cada sub-rede IPv4.
Por isso, antes de criar uma VPC, calcule o intervalo, revise os IPs disponíveis e pense no crescimento do ambiente. Para te ajudar nesse processo, utilize da Calculadora CIDR para IPv4 e visualize o intervalo da sub-rede e os endereços reservados pela AWS.
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