Edição atual tal como às 18h30min de 21 de novembro de 2024

Conceitos sobre redes locais e endereçamento IP

Topologia típica de uma LAN conectada a Internet

Cada dispositivo em uma rede local é identificado pelas seguintes informações:

Endereço MAC: É o endereço físico da interface de rede, gravado pelo fabricante;
Endereço IP: É o endereço do dispositivo na Internet, o qual pode ser configurado manualmente ou ser alocado dinamicamente por DHCP;
Máscara de Rede: Permite identificar a rede local na qual o dispositivo está conectado;
Endereço de broadcast: É o endereço de difusão na rede local.

Outro elemento crucial de uma rede local é o roteador padrão, o qual é o dispositivo que conecta a rede local à Internet.

Endereçamento IP

Endereço IP

Um endereço IP é um endereço lógico de 32 bits, escrito em quatro bytes representados em decimal e separados por pontos.

Cada byte do endereço IP pode variar em decimal de O (00000000) a 255 (11111111).

Exemplo

192.168.1.10

é um endereço válido e sua notação em binário é:

11000000.10101000.00000001.00001010

Máscara de rede

A máscara de rede é um parâmetro de configuração das redes locais e define o tamanho da rede em número de hosts.

O valor da máscara de rede pode ser representada na notação decimal com pontos ou na notação com barra "/". Por exemplo, a máscara /24 pode ser representada como

255.255.255.0

é equivalente a

11111111 11111111 11111111 00000000

Esta máscara de rede indica que os 24 primeiros bits servem para identificar a rede e os 8 restantes identificam um host dentro desta rede.

Os bits que identificam os hosts dentro da rede definem o tamanho da rede, no exemplo acima, a rede local pode endereçar 2⁸ endereços.

Endereços IP especiais em uma rede

Endereço da rede: Possui bits "tudo zero" nos bits correspondentes ao identificador de host.; Este endereço é utilizado em tabelas de roteamento visando identificar a rede destino de um datagrama encaminhado a um host.

Endereço de broadcast: Possui bits "tudo um" nos bits correspondentes ao identificador de host.; O endereço de broadcast é considerado um endereço de difusão limitado a rede.

Exemplo endereçamento de rede

Para um dado endereços IP e máscara de rede é possível determinar:

A máscara de rede na notação decimal ou por barra;
O endereço IP da rede, ou identificador de rede;
A quantidade de hosts possíveis para esta rede;
O endereço de broadcast da rede.

Exemplo

Dado o IP 192.168.1.10/24:

Resolução:

Máscara de rede em binário:

11111111.1111111.1111111.00000000

Máscara de rede em decimal:

255.255.255.0

Endereços IP e número de hosts possíveis:

192.168.1.0   -> Idenfificador da rede
192.168.1.1   -+
192.168.1.2    | 
192.168.1.3    | Endereços para hosts e roteadores 
...            | dentro da rede (2⁸ - 2 = 254)
192.168.1.253  |
192.168.1.254 -+
192.168.1.255 -> Broadcast dentro da rede

Calculadoras de IP

Use aplicativos gratuitos para cálculo do endereçamento IP em smartphones ou na Web.

Exemplo:

IP Calculator

Aplicativos de Rede

Existem aplicativos de rede que permitem ao usuário descobrir a configuração do endereçamento IP de um dispositivo, identificar a rede local e o roteador padrão, e também verificar a rota de saída dos pacotes da rede local para a Internet.

ifconfig
route
ping
traceroute

Há também aplicativos para capturar pacotes em uma dada interface de rede, permitindo com isto analisar o tráfego de rede e o funcionamento dos protocolos de comunicação.

tcpdump 
wireshark

ifconfig

ifconfig

O aplicativo ifconfig pode ser utilizado para visualizar a configuração ou configurar uma interface de um dispositivo conectado a Internet. Se nenhum argumento for passado na chamada do ifconfig, o comando mostra a configuração atual de cada interface de rede.

A saída do aplicativo retorna as seguintes informações:

Endereço MAC;
Endereço IP;
Máscara de Rede;
Endereço de broadcast.

Teste: Execute o ifconfig para verificar a configuração do endereçamento IP de seu computador.

Windows: No sistema operacional Windows o comando de terminal equivalente para verificar a configuração de IP é o ipconfig.

route

O comando route mostra a tabela de roteamento de um dispositivo e permite identificar o roteador padrão de uma rede local.

route -n

Exemplo

evandro@NBP-EVANDRO:/etc$ route -n
Tabela de Roteamento IP do Kernel
Destino         Roteador        MáscaraGen.    Opções Métrica Ref   Uso Iface
0.0.0.0         192.168.70.1     0.0.0.0         UG    0      0        0 wlan0
192.168.70.0     0.0.0.0         255.255.252.0   U     2      0        0 wlan0

Na primeira linha o destino 0.0.0.0 indica uma rota default, ou qualquer IP diferente da rede local -> Para tal a saída é o roteador padrão 192.168.40.1.

Na segunda linha o destino 192.168.70.0 indica a rede local -> Para tal, o roteador 0.0.0.0 indica que não há necessidade de roteamento pois o destino está na própria rede.

Teste: Execute o route para verificar o roteador padrão de sua rede local.

ping

ping <ip_destino>

Aplicativo ping permite a um usuário verificar se um host remoto está ativo. É bastante utilizado para detectar se há problemas de comunicação na rede.

Teste: Execute o ping para testar conectividade com os seguintes hosts:

Host local (endereço de loopback ou próprio IP)
Host da LAN
Roteador padrão
Servidor Externo

traceroute

traceroute <ip_destino>

O traceroute, que é capaz de traçar uma rota aproximada entre dois hosts.

Teste: Execute o traceroute para traçar rotas entre sua máquina local e os seguintes hosts:

Host da LAN
Roteador padrão
Servidor Externo

Verifique que qualquer rota de saída passa obrigatoriamente pelo roteador padrão.

Identifique outros roteadores chave de saída da rede da instituição.

Captura de Pacotes

Wireshark

O Wireshark é um aplicativo gráfico que permite capturar e analisar o tráfego de rede em uma dada interface de rede.

Tela do Wiresark

Filtros de pacotes: Para facilitar a análise do tráfego capturado, pode-se utilizar filtros, especificando quais os protocolos que se quer analisar, como por exemplo, tcp, udp, icmp, mqtt etc.

tcpdump

tcpdump

O tcpdump é um aplicativo equivalente ao Wireshark para uso em um terminal de comandos.

Referências

Evandro.cantu (discussão) 10h04min de 13 de junho de 2023 (-03)

@@ Linha 1: / Linha 1: @@
-=Laboratório: Descobrindo o endereçamento IP e a topologia de uma rede=
+=Conceitos sobre redes locais e endereçamento IP=
-== Objetivos==
+==Topologia típica de uma LAN conectada a Internet==
-Descobrir o '''endereçamento IP''' de um host, identificar '''rede local''' e o '''roteador padrão''' que conecta a rede a Internet.
+[[Arquivo:RedeLocalTipica.png]]
-Os principais aplicativos a serem utilizados são o '''ifconfig''', '''route''', '''ping''' e '''traceroute'''.
+Cada '''dispositivo''' em '''uma rede local''' é identificado pelas seguintes informações:
+* '''Endereço MAC''': É o '''endereço físico''' da interface de rede, gravado pelo fabricante;
+* '''Endereço IP''': É o endereço do dispositivo na Internet, o qual pode ser '''configurado manualmente''' ou ser '''alocado dinamicamente''' por '''DHCP''';
+* '''Máscara de Rede''': Permite identificar a '''rede local''' na qual o dispositivo está conectado;
+* '''Endereço de ''broadcast''''': É o '''endereço de difusão''' na rede local.
-==Topologia típica de uma LAN==
+Outro elemento crucial de uma '''rede local''' é o '''roteador padrão''', o qual é o dispositivo que conecta a rede local à Internet.
-[[Arquivo:RedeLocalTipica.png]]
 ==Endereçamento IP==
@@ Linha 15: / Linha 17: @@
 ===Endereço IP===
-Um '''endereço IP''' é um endereço lógico de '''32 bits''', escrito em '''quatro bytes representados em decimal''' e separados por pontos.
+Um '''endereço IP''' é um endereço lógico de '''32 bits''', escrito em '''quatro bytes''' representados em decimal e separados por pontos.
 Cada byte do endereço IP pode variar em decimal de '''O''' (00000000) a  '''255''' (11111111).
@@ Linha 35: / Linha 37: @@
 Esta '''máscara de rede''' indica que os 24 primeiros bits servem para '''identificar a rede''' e os 8 restantes identificam um '''host''' dentro desta rede.
-Os bits que identificam os '''''hosts''''' dentro da rede definem o tamanho da rede, no exemplo acima, com 8 bits pode-se endereçar 2<sup>8</sup> endereços.
+Os bits que identificam os '''''hosts''''' dentro da rede definem o '''tamanho da rede''', no exemplo acima, a rede local pode endereçar 2<sup>8</sup> endereços.
 ===Endereços IP especiais em uma rede===
@@ Linha 45: / Linha 47: @@
 ===Exemplo endereçamento de rede===
-Dado os '''endereços IP''' e as '''máscaras de rede''', determinar:
+Para um dado '''endereços IP''' e '''máscara de rede''' é possível determinar:
-:*A '''máscara de rede''' na notação decimal;
+:*A '''máscara de rede''' na notação decimal ou por barra;
 :*O endereço IP da rede, ou '''identificador de rede''';
 :*A '''quantidade de hosts''' possíveis para esta rede;
@@ Linha 67: / Linha 69: @@
 .168.1.'''255''' -> ''Broadcast'' dentro da rede
-==Aplicativos para verificação e cálculo do IP==
+==Calculadoras de IP==
+Use aplicativos gratuitos para '''cálculo do endereçamento IP''' em smartphones ou na Web.
+Exemplo:
+;[http://jodies.de/ipcalc IP Calculator]
+=Aplicativos de Rede=
+Existem '''aplicativos de rede''' que permitem ao usuário descobrir a configuração do '''endereçamento IP''' de um dispositivo, identificar a '''rede local''' e  o '''roteador padrão''', e também verificar a rota de saída dos pacotes da rede local para a Internet.
+ ifconfig
+ route
+ ping
+ traceroute
-=== ifconfig===
+Há também aplicativos para '''capturar pacotes''' em uma dada interface de rede, permitindo com isto analisar o tráfego de rede e o funcionamento dos protocolos de comunicação.
+ tcpdump
+ wireshark
-O aplicativo '''ifconfig''' pode ser utilizado para visualizar a configuração ou configurar uma interface de host em redes TCP/IP. Se nenhum argumento for passado na chamada do ifconfig, o comando mostra a configuração atual de cada interface de rede.
+== ifconfig==
+ ifconfig
+O aplicativo '''ifconfig''' pode ser utilizado para visualizar a configuração ou configurar uma interface de um dispositivo conectado a Internet. Se nenhum argumento for passado na chamada do ifconfig, o comando mostra a configuração atual de cada interface de rede.
-Execute o aplicativo e anote as seguintes informações:
+A saída do aplicativo retorna as seguintes informações:
-* Endereço MAC
+* Endereço MAC;
-* Endereço IP
+* Endereço IP;
-* Máscara de Rede
+* Máscara de Rede;
-* Endereço de broadcast
+* Endereço de broadcast.
-==Roteador Padrão==
+;Teste: Execute o '''ifconfig''' para verificar a configuração do endereçamento IP de seu computador.
-O roteador padrão é o responsável por encaminhar para a Internet os pacotes cujo destino não pertence a rede local.
+;Windows: No sistema operacional Windows o comando de terminal equivalente para verificar a configuração de IP é o '''[https://docs.microsoft.com/pt-br/windows-server/administration/windows-commands/ipconfig ipconfig]'''.
+<!--[[Arquivo:ipconfig.png|600px]] <ref>https://programadoresbrasil.com.br/2020/07/ipconfig-como-usar-comando-do-windows/</ref>-->
+==route==
+O comando '''route''' mostra a '''tabela de roteamento''' de um dispositivo e permite identificar o '''roteador padrão''' de uma rede local.
-===route===
-O comando '''route''' mostra a '''tabela de roteamento''' de um host e permite identificar o '''roteador padrão'''.
   route -n
 ;Exemplo:
@@ Linha 92: / Linha 113: @@
 .0.0.0         192.168.70.1     0.0.0.0         UG    0      0        0 wlan0
 .168.70.0     0.0.0.0         255.255.252.0   U     2      0        0 wlan0
-*Na primeira linha o '''destino 0.0.0.0''' indica uma '''rota default''', ou qualquer IP diferente da rede local -> Para tal a saída é o '''roteador padrão''' 192.168.40.1.
+:Na primeira linha o '''destino 0.0.0.0''' indica uma '''rota default''', ou qualquer IP diferente da rede local -> Para tal a saída é o '''roteador padrão''' 192.168.40.1.
-*Na segunda linha o destino 192.168.70.0 indica a '''rede local''' -> Para tal, o '''roteador 0.0.0.0''' indica que '''não há necessidade de roteamento''' pois o destino está na própria rede.
+:Na segunda linha o destino 192.168.70.0 indica a '''rede local''' -> Para tal, o '''roteador 0.0.0.0''' indica que '''não há necessidade de roteamento''' pois o destino está na própria rede.
-==Teste de conectividade e visualização das rotas de acesso a Internet==
+;Teste: Execute o '''route''' para verificar o '''roteador padrão''' de sua rede local.
-===ping===
+==ping==
+ ping <ip_destino>
 Aplicativo '''ping''' permite a um usuário verificar se um ''host'' remoto está ativo. É bastante utilizado para detectar se há problemas de comunicação na rede.
-Execute o '''ping''' para testar conectividade com os seguintes hosts:
+;Teste: Execute o '''ping''' para testar conectividade com os seguintes hosts:
 *Host local (endereço de loopback ou próprio IP)
 *Host da LAN
 *Roteador padrão
-*Servidor da Wiki
-*Servidor Web do IFPR
 *Servidor Externo
-===traceroute===
+==traceroute==
+ traceroute <ip_destino>
 O '''traceroute''', que é capaz de '''traçar uma rota''' aproximada entre dois hosts.
-Execute o '''traceroute''' para traçar rotas entre sua máquina local e os seguintes hosts:
+;Teste: Execute o '''traceroute''' para traçar rotas entre sua máquina local e os seguintes hosts:
 *Host da LAN
 *Roteador padrão
-*Servidor da Wiki
-*Servidor Web do IFPR
 *Servidor Externo
+:Verifique que qualquer '''rota de saída''' passa obrigatoriamente pelo '''roteador padrão'''.
+:Identifique outros '''roteadores''' chave de saída da rede da instituição.
-Verifique que qualquer '''rota de saída''' passa obrigatoriamente pelo '''roteador padrão'''.
+==Captura de Pacotes==
-Identifique outros '''roteadores''' chave de saída da rede da instituição.
-==Calculadoras de IP==
-Use aplicativos gratuitos para '''cálculo do endereçamento IP''' em smartphones ou na Web.
-Exemplo:
-;[http://jodies.de/ipcalc IP Calculator]
-Coloque no aplicativo o seu '''endereço IP''' e a '''máscara de rede''' e verifique os cálculos realizados pelo aplicativo para o '''identificador da LAN''' e o '''broadcast''' e compare com os dados fornecidos pelo comando '''ifconfig'''.
-==Tarefa==
+===Wireshark===
-Construa um '''relatório''' detalhando os procedimentos para descobrir o '''endereçamento IP''' e a '''topologia da rede local''' de sua casa.
+O '''Wireshark''' é um aplicativo gráfico que permite capturar e analisar o tráfego de rede em uma dada interface de rede.
-Realize também comandos '''ping''' e '''traceroute''' a partir de sua rede com servidores externos para verificar a conectividade em rede e a rota dos pacotes.
+;Tela do Wiresark:
+[[Arquivo:Wireshark.png | 600px]]
-Utilize a
+;Filtros de pacotes: Para facilitar a análise do tráfego capturado, pode-se utilizar '''filtros''', especificando quais os protocolos que se quer analisar, como por exemplo, '''tcp''', '''udp''', '''icmp''', '''mqtt''' etc.
-O relatório deve apresentar uma descrição dos procedimentos realizado e a inclusão das '''impressões das janelas''' de saída dos diversos '''comandos''' executados.
+===tcpdump===
+ tcpdump
-Caso utiliza o sistema '''Windows''', '''pesquise''' na Internet quais os '''comandos equivalentes''' aos que foram descritos para o sistema '''Linux'''.
+O '''tcpdump''' é um aplicativo equivalente ao '''Wireshark''' para uso em um '''terminal de comandos'''.
-;Estrutura do relatório:
+==Referências==
-*Cabeçalho identificando o IFPR, a disciplina, o título e o(s) aluno(s) (pode ser em dupla)
+<references />
-*Descrição dos fundamentos teóricos explicando a função dos comandos utilizados
-*Sequência dos comandos realizados e impressão das saídas
-*Desenho ilustrativo com a identificação parâmetros coletados
-*Comentários e conclusões
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-[[Usuário:Evandro.cantu|Evandro.cantu]] ([[Usuário Discussão:Evandro.cantu|discussão]]) 18h16min de 1 de julho de 2021 (-03)
+[[Usuário:Evandro.cantu|Evandro.cantu]] ([[Usuário Discussão:Evandro.cantu|discussão]]) 10h04min de 13 de junho de 2023 (-03)
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 [[Categoria:Redes de Computadores]]

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