Aplicativos de Rede

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
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.

Windows

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

Roteador Padrão

O roteador padrão é o responsável por encaminhar para a Internet os pacotes cujo destino não pertence a rede local.

route

O comando route mostra a tabela de roteamento de um host e permite identificar o roteador padrão.

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 de conectividade e visualização das rotas de acesso a Internet

ping

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.

Laboratório

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

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 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.