O que significam as configurações de rede?

Networking pode ser um tópico notoriamente confuso, mas é extremamente útil quando você o entende. Ter conhecimento de rede também pode ser muito prático, quer você esteja tentando configurar um NAS e atribuir-lhe um IP estático ou tentando entender o que significam as configurações do seu roteador. Também é essencialmente atemporal – a maior parte da Internet moderna ainda depende das mesmas tecnologias básicas de 30 anos atrás, e é improvável que as coisas mudem tão cedo.

O que é um endereço IP?

Um endereço IP permite que o tráfego de rede encontre seu dispositivo

Endereços IP são endereços exclusivos, uma forma de saber qual dispositivo é qual e como contatá-los através de uma rede. Eles são a principal maneira pela qual o tráfego da Internet passa não apenas pela sua rede doméstica, mas também pela Internet em geral. Eles vêm em dois tipos, IPv4 (versão 4) ou IPv6 (versão 6). Todos os endereços IP são exclusivos da rede em que estão.

Os endereços IPv4 são compostos de quatro blocos, que podem conter um número de 0 a 255. O menor endereço IPv4 disponível é 0.0.0.0. O maior endereço IPv4 disponível é 255.255.255.255. Este IP é composto por quatro bytes. Cada um desses quatro bytes tem oito dígitos binários, com o menor valor possível de 0 (em binário: 0000000) ou 255 (11111111). É por isso que os endereços IP estão limitados a 255 em cada campo.

Quando um byte está cheio, ou seja, 11111111, seus bits são redefinidos para zero e o byte à sua esquerda é iterado por um para encontrar o próximo endereço IP disponível. Portanto, o próximo endereço IP de 192.168.0.255 é 192.168.1.0.

Por exemplo, a representação binária do endereço IP 192.168.0.0 está abaixo.

O que é IPv6?

O IPv6 é o sucessor de longa data do IPv4, que usa um endereço muito mais longo para permitir o endereçamento de mais dispositivos, bem como uma forma de notação ligeiramente diferente. Mas quase 40 anos após a introdução do IPv6, o mundo tem lutado para superar o IPv4. Para dispositivos de consumo no momento, você provavelmente pode ignorar o IPv6.

Endereços IP públicos ou privados

Você provavelmente já viu endereços IPv4 antes, mas talvez não tenha notado algumas diferenças. Quando seu dispositivo se conecta a uma rede como uma rede Wi-Fi doméstica ou pública, ele recebe um privado Endereço de IP. Este IP privado é geralmente de um dos intervalos de IP reservados designados explicitamente para esta finalidade. Este é o seu endereço na rede privada da sua casa, para permitir que todos os dispositivos da sua rede doméstica se comuniquem entre si. Esses endereços IP não podem ser acessados ​​diretamente da Internet; o tráfego deve passar primeiro pelo seu roteador.

Os intervalos de IP reservados mais comuns são 10.0.0.0/8 (10.0.0.0–10.255.255.255) ou 192.168.0.0/24 (192.0.0.0–192.0.0.255).

NAT

O outro tipo de IPv4 é um IPv4 público. Isto é acessível a partir da Internet mais ampla e é globalmente único. Este endereço é gerenciado pelo seu roteador e permite que seus dispositivos se comuniquem com qualquer outro dispositivo na Internet pública. Todos os dispositivos da sua rede compartilham um único IPv4 público usando uma tecnologia chamada NAT (Tradução do Endereço da Rede). O NAT normalmente é executado no seu roteador doméstico e é por isso que você não precisa se preocupar com esse IP público. Seu ISP cuida dessa parte para você.

Nota: Não há estritamente uma diferença entre um IPv4 público e privado (sua rede doméstica pode funcionar em espaço de endereço não reservado, mas algumas partes da Internet serão interrompidas). endereço – alguns ISPs usam seu próprio NAT para combinar clientes em um único IP – mas esta é uma toca de coelho com a qual sugerimos que você não se preocupe.

Estaremos falando sobre IPs privados aqui, que é o que a maioria dos dispositivos de consumo usa, pois estão atrás de redes NAT em sua casa ou escritório, compartilhando em IPv4 público. Você pode encontrar seu IPv4 público usando um site como WhatsMyIp.org.

NAT foi meio que um acidente

A Internet nunca foi originalmente concebida para usar NAT. Originalmente, todos os dispositivos na internet recebiam seu próprio IP público. O NAT foi utilizado para resolver o problema do esgotamento do IPv4, causado pela explosão de dispositivos conectados à internet. O esgotamento do IPv4 significa que não há endereços IP suficientes no padrão IPv4 para dar a cada dispositivo seu próprio IP, por isso usamos um sistema de compartilhamento de vários dispositivos atrás de um IP público.

Excluindo os endereços IP reservados, existem cerca de 3,7 mil milhões de endereços IPv4 disponíveis. O IPv6 muda isso permitindo 2 ^ 128 endereços IP ou 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 endereços exclusivos.

Endereços IP estáticos e dinâmicos

As vezes chamado Automático ou Manual Endereços IP

Quando conectado a uma rede, seja por Wi-Fi ou LAN, seu dispositivo possui duas opções. Ele pode atribuir um endereço IP a si mesmo ou solicitar ao roteador da rede que atribua um para você. Se o seu dispositivo atribuir seu próprio endereço IP, ele terá um IP estático. Seu dispositivo sempre usará esse endereço IP configurado, mesmo entre desconexões da rede. Este endereço IP também é diferente do seu endereço IP externo e é usado para roteamento interno na rede.

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Como definir um IP interno estático no Ubuntu

Definir um IP interno estático no Ubuntu é fácil. Sugerimos fazê-lo através do aplicativo de configurações e da interface gráfica do usuário, para evitar o terminal.

DHCP

Com um endereço dinâmico, seu dispositivo consulta a rede usando DHCPou protocolo de configuração de host dinâmico. Os detalhes de como o DHCP funciona não são úteis, mas permitem que um dispositivo solicite efetivamente uma configuração a uma rede desconhecida. Qualquer servidor DHCP em execução em uma rede retornará detalhes sobre a configuração que um dispositivo deve usar, incluindo qual IP o roteador possui, onde estão os servidores DNS, qual endereço IP seu dispositivo deve usar e o tamanho da rede. O DHCP normalmente é habilitado por padrão na maioria das redes domésticas e é por isso que seu dispositivo não precisa de nenhuma configuração depois de conectado à rede.

Quer o seu roteador forneça um IP usando DHCP ou você defina o seu próprio, ele precisará estar no intervalo configurado para sua rede. É aqui que entra uma máscara de sub-rede.

Renovando seu aluguel de DHCP

O DHCP fornece detalhes do seu dispositivo para conexão, mas eles não duram para sempre. Eles são fornecidos como parte de um contrato de locação e, após um período de tempo, seu dispositivo deverá solicitar novamente as configurações. Isto pode ser forçado com o Renovar concessão de DHCP botão na maioria dos dispositivos. Freqüentemente, sua nova concessão de DHCP fornecerá o mesmo endereço IP, mas pressionar isso pode fazer com que ele mude. Seu endereço IP também poderá mudar quando a concessão do DHCP expirar. Esta alteração do endereço IP local não afeta o seu endereço IP externo, que é fornecido a você pelo seu ISP.

O que é uma máscara de sub-rede?

Uma máscara de sub-rede informa ao roteador o tamanho da rede.

Uma máscara de sub-rede descreve qual parte de um endereço IP define a rede e qual parte define o host. Quando combinado com um endereço IP, é usado para subdividir uma rede em pedaços menores. Para a maioria dos aplicativos domésticos e de consumo, precisamos apenas de uma rede; portanto, uma única máscara de sub-rede é usada para definir uma única rede menor para uso dos seus dispositivos. Por exemplo, muitas redes de consumo têm um endereço IP 192.168.0.0 e uma máscara de sub-rede 255.255.255.0. Isso significa que a parte do endereço IP que define a rede é 192.168.0 e a parte que define o host é .0.

Embora seja possível que um dispositivo se conecte a várias sub-redes ao mesmo tempo, geralmente isso não é feito em dispositivos de consumo. As máscaras de sub-rede podem ser padrão ou personalizadomas para quase todas as aplicações de consumo eles serão padrão. As máscaras de sub-rede padrão são compostas por uma série de 1s binários, seguidos por uma série de 0s binários, para combinar (ou mascarar) os bits binários do endereço IP. As sub-redes personalizadas permitem que 1 e 0 sejam usados ​​de forma intercambiável.

A máscara de sub-rede realmente define o tamanho da rede – ela permite que os roteadores entendam se existe um endereço IP na rede à qual estão conectados ou se é necessário encaminhar esse tráfego para outra rede (ou seja, a Internet).

CIDRs

Você pode ver máscaras de sub-rede padrão representado como CIDRs, um número entre 0 e 32 que determina quantos bits são 1. Um IP e uma máscara de sub-rede de 192.168.0.0 e 255.255.255.0 podem ser escritos como 192.168.0.0/24, porque 24 dos bits binários em a máscara de sub-rede é 1, por exemplo.

11111111 11111111 11111111 00000000

192.168.0.0/0 significaria que nenhum dos bits é 1 e /32 significaria que todos são.

O que é um portal?

Muitas vezes rotulado de forma útil como ‘Roteador’

Um gateway é um termo para um dispositivo na rede que permite a movimentação de dados de uma rede para outra. Geralmente, o seu gateway é uma função incorporada no seu roteador doméstico (a maioria dos roteadores domésticos combina vários recursos, como NAT e DHCP) que permite que o tráfego flua de uma rede NAT privada para a Internet mais ampla.

Pode haver vários gateways nas redes e eles podem ser complicados, mas geralmente, em redes domésticas ou de consumo, o seu gateway é o primeiro IP no seu espaço IP. Portanto, se sua rede for 192.168.0.0 com máscara de sub-rede 255.255.255.0 (ou 192.168.0.0/24), seu gateway estará em 192.168.0.0. Seu gateway também pode ser rotulado como um gateway padrãoIsso é a mesma coisa.

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O que são servidores DNS?

Servidores DNS resolvem nomes na internet

Você já deve ter ouvido falar de DNS antes. É o sistema na internet que traduz nomes de domínio, como xda-developers.com, para endereços IP públicos. O DNS é um pouco confuso em segundo plano, mas tudo o que é importante saber é que o DNS funciona como um servidor. Seu dispositivo envia uma solicitação de informações a este servidor, como “Onde está xda-developers.com”, e o servidor trabalha com outros servidores DNS na Internet mais ampla para buscar a resposta e devolvê-la para você. Seu dispositivo então saberá qual endereço IP contatar para xda-developers.com. DNS é uma das tecnologias da Internet mais fáceis de usar.

Usando o escavação comando na maioria das máquinas Unix, você pode consultar um nome de domínio. Você pode tentar com o comando abaixo:

dig xda-developers.com

Você verá o endereço IP do XDA retornado.

Mas como o seu dispositivo sabe onde estão esses servidores DNS? Bem, na maioria das redes privadas eles são configurados como parte do DHCP; o roteador fornece o endereço IP de um servidor DNS na rede. Na maioria das redes domésticas, essa funcionalidade está integrada ao roteador.

No entanto, você pode definir o seu próprio e há alguns benefícios em fazer isso (um desempenho geral mais rápido da Internet é um grande problema, especialmente se você tiver um roteador antigo). Alguns servidores DNS famosos são 1.1.1.1, que é mantido pela Cloudflare, ou 8.8.8.8, executado pelo Google.

As redes podem ser divertidas e educativas para brincar

As redes são intimidantes para começar, mas são uma tecnologia bastante estagnada e lenta, cujo conhecimento durará anos. Se você estiver interessado em começar com redes, escolher um roteador decente é um ótimo lugar para começar. Configure sua própria rede e comece a explorar algumas das configurações, configurando seu próprio DHCP, NAT e IPs estáticos.