/30 ou /31 no link ponto a ponto: a conta dos endereços

Por que o /30 desperdiça metade

Uma sub-rede IPv4 comum reserva dois endereços: o primeiro identifica a rede e o último é o broadcast dirigido. Num /30 há 4 endereços. Sobram 2 para os roteadores. Metade do bloco não vai para nenhuma interface.

Num enlace ponto a ponto só existem duas pontas. Não há terceiro equipamento para receber broadcast. Foi isso que o RFC 3021, de dezembro de 2000, tratou: ele permite usar prefixo de 31 bits em enlaces ponto a ponto. Os dois endereços do /31 viram endereços de interface. Não existe endereço de rede nem broadcast dirigido nesse enlace. Quando um protocolo precisa de broadcast ali, o roteador usa o broadcast limitado, 255.255.255.255.

O /29 aparece na tabela porque é o menor bloco para um segmento com três ou mais equipamentos, como dois roteadores com VRRP e um endereço virtual. O /32 serve para loopback, não para enlace.

Passo 1: conte os endereços que os enlaces consomem

Multiplique a quantidade de enlaces pelo tamanho do bloco de cada um.

• Com /30: 120 × 4 = 480 endereços.
• Com /31: 120 × 2 = 240 endereços.

A diferença é 240 endereços. Em rede privada, isso evita fragmentar o plano. Em endereço público, é espaço que dá para usar em clientes.

Passo 2: ache o bloco que comporta tudo

O bloco agregado precisa ter tamanho em potência de 2. Pegue o total do Passo 1 e suba para a próxima potência de 2.

• Com /30: 480 endereços pedem 2^9 = 512. Isso é um /23 (32 − 9).
• Com /31: 240 endereços pedem 2^8 = 256. Isso é um /24 (32 − 8).

Veja um detalhe: o /23 cheio de /30 comporta 128 enlaces. O /24 cheio de /31 comporta 128 enlaces. A capacidade é a mesma, com metade do espaço. Nos dois casos sobram 8 enlaces de folga para crescer.

Passo 3: numere os enlaces sem errar o alinhamento

Comece em 10.255.0.0 e avance de 4 em 4 (/30) ou de 2 em 2 (/31). O enlace número k começa em base + 4 × (k − 1) no /30 e em base + 2 × (k − 1) no /31.

No /31, o primeiro endereço termina em número par e o segundo em ímpar. Um /31 que comece em número ímpar está desalinhado: 10.255.0.1/31 não é um bloco válido, e o equipamento pode recusar a configuração ou ajustar para 10.255.0.0/31.

Repare também no enlace 37. No /30, os roteadores ficam em 10.255.0.145 e 10.255.0.146. No /31, em 10.255.0.72 e 10.255.0.73. Um endereço terminado em .0 ou em número par é interface válida no /31. Isso assusta quem está acostumado ao /30, mas está certo.

Passo 4: escreva o resumo para ACL e roteamento

Com os enlaces agrupados num bloco só, uma linha cobre todos.

• Plano em /30: 10.255.0.0/23, wildcard 0.0.1.255.
• Plano em /31: 10.255.0.0/24, wildcard 0.0.0.255.

No OSPF, por exemplo, um comando network com 10.255.0.0 0.0.0.255 ativa o protocolo em todas as interfaces de enlace do plano em /31. Numa ACL de proteção do plano de controle, a mesma linha libera os vizinhos de roteamento sem listar enlace por enlace. Para conferir uma wildcard antes de aplicar, use a calculadora de wildcard.

Passo 5: quanto cabe em cada tamanho de rede

A tabela abaixo repete a conta dos Passos 1 e 2 para outras quantidades de enlaces. Os números de enlaces são exemplos.

A economia é sempre de 2 endereços por enlace. Em toda linha, o bloco do /31 tem um bit a mais de prefixo, ou seja, metade do tamanho.

Passo 6: o caso misto

Na prática, nem todo equipamento aceita /31. Suponha, como exemplo, que 8 dos 120 enlaces chegam a rádios ou CPEs antigos que só aceitam /30. A conta fica:

• 112 enlaces em /31: 224 endereços.
• 8 enlaces em /30: 32 endereços.
• Total: 256 endereços, que ainda cabem num bloco de 256.

Para não quebrar o alinhamento, separe os /30 no fim do bloco. Os /30 precisam começar em múltiplo de 4. Se você intercalar /30 e /31, vai sobrar buraco de 2 endereços entre eles. A calculadora VLSM monta a sequência com os tamanhos mistos.

Erros comuns

• Usar /31 em segmento com mais de dois equipamentos. O RFC 3021 trata de enlace ponto a ponto. Com VRRP, HSRP ou um switch no meio com três roteadores, use /29 ou maior.
• Não conferir o suporte nas duas pontas. Roteador de núcleo costuma aceitar. CPE, rádio e firewall antigo nem sempre. Teste em bancada antes de migrar.
• Ferramenta de monitoramento que rejeita o .0. Algumas validam endereço de interface pela regra antiga e marcam 10.255.0.0 como inválido. Ajuste o cadastro ou a regra de validação da ferramenta.
• Contar o /31 como rede de 0 hosts. Calculadora que usa a fórmula 2^n − 2 mostra 0 para /31. Para enlace ponto a ponto, o número certo é 2.
• Desalinhar o bloco. /31 começa em número par; /30, em múltiplo de 4.
• Esquecer o IPv6. O enlace em pilha dupla também precisa de prefixo. O RFC 6164, de abril de 2011, trata do /127 em enlaces entre roteadores, o equivalente do /31.

Checklist antes de migrar

Perguntas frequentes

Quantos enlaces /31 cabem num /24?

Cabem 128. Um /24 tem 256 endereços e cada /31 usa 2. Com /30, cabem 64. No caso do /24 público de exemplo, 198.51.100.0/24, o /31 dobra o número de enlaces que dá para numerar.

O endereço .0 funciona como IP de interface?

No /31, sim. O RFC 3021 tira o endereço de rede e o broadcast dirigido do enlace de 31 bits, então 10.255.0.0 e 10.255.0.1 são as duas interfaces. Num /30, o .0 continua sendo endereço de rede.

Qual a máscara e a wildcard do /31?

Máscara 255.255.255.254 e wildcard 0.0.0.1. Para o /30, máscara 255.255.255.252 e wildcard 0.0.0.3.

Vale migrar uma rede inteira de /30 para /31?

Depende do ganho e do risco. No exemplo, a troca libera 240 endereços e reduz o bloco de /23 para /24. Em rede privada com espaço sobrando, o ganho é pequeno. Em endereço público, 240 endereços fazem diferença. Para enlaces novos, o /31 é a escolha mais econômica quando o equipamento aceita.

E no IPv6, uso /64 ou /127 no enlace?

O RFC 6164 descreve o uso de /127 em enlaces entre roteadores, em paralelo ao /31 do IPv4, e cita o risco de laço de encaminhamento com prefixos maiores em enlaces sem Neighbor Discovery. Com /127, o enlace usa só 2 endereços. A calculadora IPv6 ajuda a reservar o bloco dos enlaces dentro do seu prefixo.

Quantos enlaces eu ainda posso criar no bloco do exemplo?

O /24 comporta 128 enlaces em /31. Com 120 em uso, restam 8. Depois disso, o próximo passo é reservar o /24 vizinho e resumir os dois num /23.

Quer refazer a conta com os seus enlaces? Use a calculadora de sub-rede e veja máscara, wildcard e endereços de cada bloco.