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LFCA: Aprenda os fundamentos do endereçamento IP de rede – Parte 9

Em nosso capítulo anterior da série LFCA, definimos uma rede de computadores e abordamos brevemente alguns dos comandos gerais de rede do Linux que você pode usar para recuperar informações úteis de rede, como endereço IP, máscara de sub-rede, portas abertas e muito mais.

Num mundo interligado, as redes desempenham um papel importante na melhoria da comunicação contínua, do acesso à informação e da partilha de ficheiros. Por causa das redes de computadores, você pode verificar seu e-mail, comprar uma passagem aérea e baixar arquivos.

Para entender melhor as redes de computadores, daremos um passo adiante e examinaremos os seguintes pontos importantes.

  • Demonstrar uma compreensão básica do endereçamento IP.
  • Notação quádrupla pontilhada binária e decimal.
  • Entenda as máscaras de sub-rede.
  • Compreenda as diferentes classes de endereços IP e “quadrado pontilhado”.
  • Diferencie entre endereços IP privados e públicos.
  • O modelo TCP/IP. Obtenha uma melhor compreensão das portas e serviços TCP (Transmission Control Protocol) comumente usados, por exemplo, portas 21, 22, 53, 80, 110 e muito mais.

Compreendendo os fundamentos do endereçamento IP no Linux

Um dos conceitos mais fundamentais em TCP/IP é o endereçamento IP. Então, o que é um endereço IP? Um endereço IP, simplesmente um IP, é um número binário de 32 bits atribuído a um dispositivo de computação, como um PC, tablet ou smartphone, em uma rede IP.

Ele pode ser atribuído dinamicamente por um roteador usando o protocolo DHCP ou configurado manualmente por um usuário Linux ou administrador de sistemas. Um endereço IP é um identificador exclusivo que permite que um host seja identificado em uma rede local (LAN), bem como na Internet. Um endereço IP é um endereço de software e não está codificado no PC, ao contrário do endereço MAC associado à placa de interface de rede.

Terminologias IP

Antes de prosseguirmos, vamos verificar alguns conceitos-chave que o ajudarão a compreender melhor o protocolo da Internet.

  • Bit – Este é um único dígito, representado como 1 ou 0.
  • Byte – Esta é uma coleção ou série de 8 bits. 1 byte=8 bits.
  • Octeto – Um octeto compreende 8 bits ou 1 byte.

Um endereço IP é segmentado em 4 octetos ou bytes. Cada octeto possui 8 bits, portanto 1 octeto=8 bits.

Como endereço IP pode ser representado das seguintes maneiras:

  • Como um decimal pontilhado. Por exemplo 192.168.1.5.
  • Como binário, como em 11000000.10101000.00000001.00000101.
  • Como valor hexadecimal: c0.a8.01.05.

Todas as notações acima representam o mesmo endereço IP. Porém, na maioria dos casos, o formato hexadecimal raramente é usado para representar endereços IP e, portanto, nosso foco estará nos dois primeiros formatos: o decimal com pontos e o binário.

Os endereços IP podem ser amplamente categorizados em dois:

1. Endereço IPv4

Um endereço IP IPv4 (IP versão 4) é um dígito de 32 bits segmentado em 4 octetos. Cada octeto possui 8 bits que podem ser representados como formato decimal pontilhado ou binário.

Exemplos de endereços IPv4 incluem:

10.200.50.20
172.16.0.20
192.168.1.5

O endereço IPv4 pode ser categorizado em 5 classes:

Class 	A 
Class 	B
Class 	C
Class 	D 
Class 	E

No entanto, cobriremos apenas as três primeiras classes – Classe A, B e C – que são usadas principalmente em sistemas host. As demais classes estão além do escopo desta certificação. A Classe D é usada para multicast e a E é principalmente para fins de pesquisa e experimentais.

Vamos começar com a Classe A. Esta é a maior classe com 16.777.216 endereços IP que podem ser atribuídos a hosts e o menor número de redes atribuíveis que são 126 por padrão.

Em seguida, temos a Classe B, que possui o segundo maior número de endereços IP possíveis, que são 65.534 e 16.384 redes atribuíveis por padrão.

Por último, temos a Classe C, que é a menor classe, produzindo apenas 254 endereços IP possíveis e 2.097.152 redes atribuíveis por padrão.

Voltaremos às classes de endereços IPv4 mais adiante.

2. Endereço IPv6

Em nítido contraste com um endereço IPv4, um endereço IPv6 usa 128 bits contra 32 bits no IPv4. É representado em formato hexadecimal, com cada hexadecimal compreendendo 4 bits.

Um endereço IPv6 é segmentado em 8 partes, cada uma contendo 4 números hexadecimais. Um exemplo de endereço IPv6 é mostrado:

2041:130f:0000:3f5d:0000:0000:875a:154b

Isso pode ser ainda mais simplificado da seguinte maneira. Os zeros iniciais são substituídos por dois pontos duplos completos, conforme mostrado.

2041:130f::3f5d::875a:154b

Os endereços IPv6 foram criados para substituir os endereços IPv4 que, segundo especialistas, acabarão em breve. O maior número de bits aumentará significativamente o espaço de endereço. Ainda não chegamos a esse ponto e nos deteremos principalmente nos endereços IPv4.

Um endereço IP é dividido em duas seções principais: a parte da rede e a parte do host. Em um endereço IP simples 192.168.1.5 com uma máscara de sub-rede ou máscara de rede 255.255.255.0 (falaremos das máscaras de sub-rede mais adiante nesta parte), os três primeiros os octetos da esquerda representam a parte da rede e o octeto restante é a parte atribuída às máquinas host em sua rede. Cada host recebe um IP único, diferente dos demais, mas compartilha o mesmo endereço de rede com outros hosts na mesma rede.

192.168. 1       5
Network part	Host part

Isso conclui a primeira parte de nossa série sobre networking. Até agora definimos o que é um endereço IP, abordando as várias classes de endereços IP e os dois tipos principais de endereços IP – IPv4 e IPv6. Na próxima seção, mergulharemos na notação quádrupla binária e decimal.