24–Aula 4

O DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol, é um protocolo de serviço TCP/IP que oferece configuração dinâmica de terminais, com concessão de endereços IP de host e outros parâmetros de configuração para clientes de rede. Este protocolo é o sucessor do BOOTP que, embora mais simples, tornou-se limitado para as exigências atuais. O DHCP surgiu como padrão em Outubro de 1993. O RFC 2131 contém as especificações mais atuais (Março de 1997). O último standard para a especificação do DHCP sobre IPv6 (DHCPv6) foi publicado a Julho de 2003 como RFC 3315.

Resumidamente, o DHCP opera da seguinte forma:

• Um cliente envia um pacote UDP em broadcast (destinado a todas as máquinas) com um pedido DHCP
• Os servidores DHCP que capturarem este pacote irão responder (se o cliente se enquadrar numa série de critérios — ver abaixo) com um pacote com configurações onde constará, pelo menos, um endereço IP, uma máscara de rede e outros dados opcionais winks , como o gateway, servidores de DNS, etc.

O DHCP usa um modelo cliente-servidor, no qual o servidor DHCP mantém o gerenciamento centralizado dos endereços IP usados na rede.

Beneficios DHCP:

» Automação do processo de configuração do protocolo TCP/IP nos dispositivos da rede.
» Facilidade de alteração de parâmetros tais como Default Gateway, Servidor DNS e assim
por diante, em todos os dispositivos da rede, através de uma simples alteração no servidor
DHCP.
» Eliminação de erros de configuração, tais como digitação incorreta de uma máscara de
sub­rede ou utilização do mesmo númeor IP em dois dispositivos diferentes, gerando um
conflito de endereço IP.

Default Gateway:

O usuário na Maquina de IP 192.168.0.24 está acessando o google.com na Internet,  e para isso ele teve que percorrer vários Default Gateway. O desenho abaixo  tenta ilustrar o básico do que acontece quando se tenta acessar um endereço que esteja fora da rede local. Para que o acesso seja completado o computador do cliente, firewall e o roteador devem estar com seus respectivos Default Gateway configurados. Vale lembrar que o desenho não está ilustrando o acesso ao DNS para adquirir o IP do google.com e nem como é obtido os endereços de IP internos do Gateway - ARP request etc.

 

Default Gateway é aquele que serve como intermediador entre redes. Se pensarmos em uma rede local com acesso a Internet com certeza encontraremos um default gateway nela. Quando estamos em uma rede local e queremos acessar um servidor local só é necessário descobrir o IP do servidor em enviar o pacote para o mesmo. Já quando queremos acessar a Internet já muda um pouco a figura. Neste caso não sabemos o IP do servidor que queremos acessar, então temos que fazer um pedido para o DNS como já estudamos anteriormente. O Default Gateway entra em cena aqui, porque quando se emite um pacote IP que não pertence a rede local alguém tem que tomar providencia e encaminha-lo para a devida rede que ele pertence. O papel do Default Gateway aqui  é fazer a transição de uma lado para outro, no nosso caso ele manda o pacote que foi gerado pela rede interna para a rede externa Internet.

Default Gatway pode ser um roteador, um firewall, um computador etc., tudo isso vai depender do ponto de vista do layout de rede, certamente em muitos dos casos o roteador e o firewall serão Default Gateway em uma determinada rede. O roteador sendo Default Gateway da rede externa (ISP)  e o firewall sendo Default  Gateway da rede interna (rede local).

IP’s Reservados

Os IP'S da gama 169.254.xxx.xxx existem para auto-configuração do link local, ou seja, quando o host está configurado para receber o seu IP através de DHCP e não encontra na rede um dispositivo que o forneça. Assim, por defeito, o host receberá um IP desta gama (Ip atribuído quando menciona rede sem conectividade ou limitada).

 

Calcular o numero de Host’s que podemos endereçar

As classes de endereços utilizáveis são as A, B e C. As restantes estão reservadas para multicast e para uso futuro.
Cada classe é indentificada pelos seus bits mais significativos.
Um endereço de classe A começa sempre com o seu bit mais significativo a 0, enquanto que um endereço de classe C é identificado através dos bits mais significativos 110.
Cada classe identifica os hosts e a rede de forma distinta.
Assim na classe A os 8 bits mais significativos identificam e rede e os restantes bits os hosts.
Para calcular o número de hosts que podemos endereçar aplicamos a fórmula:

Nº de hosts da Classe A
NC = 2^24 = 16 777 216 ( se são usados 8 bits para a rede então para os pc's sobram 32-8=24 )
Na gama da Classe A é apresentado 16 777 214 isto porque, não se pode atribuir um IP onde a parte que representa os hosts seja constituída apenas por 0 ou 1.
Exemplos de Ip's reservados:
13.0.0.0
13.255.255.255

Nº de redes da Classe A
NC = 2^7=128 (o bit mais significativo é 0 logo 8-1=7)
Na gama da Classe A é apresentado 126 isto porque, os IP's da gama 0 e 127 são reservados.

Classe de rede IP Address/ Nº de Hosts

Explicação do quadro:

Vamos seguir uma linha desta tabela para que possamos ver como funciona. Vamos então analisar a classe B (2ª linha). A divisão de base é em 16 bits para identificação de rede, e 16 bits para a identificação do host. No entanto, os dois primeiros bits de todos os endereços de classe B deve ser "10", de modo que deixa apenas 14 bits para identificar o ID de rede. Isto dá-nos um total de 2^14 ou 16.384 identificações de rede classe B. Para cada um destes, temos 2^16 identificações de host (PCs), menos dois, para um total de 65.534.

Porquê menos dois? Porque para cada ID de rede, duas identificações de host (PC) não podem ser usados: a identificação do host (PC) com todos os zeros e a identificação com todos eles. Estes são os endereços com "significado especial". Repare-se que dois foi subtraído do número de ID de rede de classe A. Isto porque duas das classes A ID de rede (0 e 127) são reservados. Existem actualmente várias faixas de endereços de outros que são postos de lado em todas as três classes que não estão mostrado aqui.

23–Aula 3

• Endereço IP

O endereço IP, de forma genérica, é um endereço que indica o local de um nó em uma rede local ou pública.

A comunicação entre computadores é feita através do uso de padrões, isto é, uma espécie de "idioma" que permite que todas as máquinas se entendam. Em outras palavras, é necessário fazer uso de um protocolo que indique como os computadores devem se comunicar. No caso do IP, o protocolo aplicado é o TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Existem outros, mas o TCP/IP é o mais conhecido, além de ser o protocolo básico usado na internet.

• Classes dos endereços

Como os endereços IP usados em redes locais são semelhantes aos IP’s da internet, usa-se um padrão conhecido como IANA (Internet Assigned Numbers Authority) para a distribuição de endereços nestas redes. Assim, determinadas faixas de IP são usadas para redes locais, enquanto que outras são usadas na internet. Como uma rede local em um prédio não se comunica a uma rede local em outro lugar (a não ser que ambas sejam interconectadas) não há problemas de um mesmo endereço IP ser utilizado nas duas redes. Já na internet, isso não pode acontecer. Nela, cada computador precisa de um IP exclusivo.

Classe A: 1.0.0.0 até 126.0.0.0 - Permite até 16.777.216 de computadores em cada rede (máximo de 126 redes);

Classe B: 128.0.0.0 até 191.255.0.0 - Permite até 65.536 computadores em uma rede (máximo de 16.384 redes);

Classe C: 192.0.0.0 até 223.255.255.254 - Permite até 256 computadores em uma rede (máximo de 2.097.150 redes);

Classe D: 224.0.0.0 até 239.255.255.255 - multicast

Classe E: 240.0.0.0 até 255.255.255.255 multicast reservado

As três primeiras classes são assim divididas para atender as seguintes necessidades:

- os endereços IP da classe A são usados em locais onde é necessário poucas redes, mas uma grande quantidade de máquinas nelas. Para isso, o primeiro byte é usado como identificador da rede e os demais servem como identificador dos computadores;

- os endereços IP da classe B são usados nos casos onde a quantidade de redes é equivalente ou semelhante à quantidade de computadores. Para isso, usa-se os dois primeiros bytes do endereço IP para identificar a rede e os restantes para identificar os computadores;

- os endereços IP da classe C são usados em locais que requerem grande quantidade de redes, mas com poucas máquinas em cada uma. Assim, os três primeiros bytes são usados para identificar a rede e o último é utilizado para identificar as máquinas.

Quanto às classes D e E, elas existem por motivos especiais: a primeira é usada para a propagação de pacotes especiais para a comunicação entre os computadores, enquanto que a segunda está reservada para aplicações futuras ou experimentais.

Vale frisar que há vários outros blocos de endereços reservados para fins especiais. Por exemplo, o endereço 127.0.0.1 sempre se refere à própria máquina, isto é, ao próprio host, razão esta que o leva a ser chamado de localhost.

 

• Máscara de Sub-Rede

Para identificar a classe IP que está sendo utilizada em uma rede ou para se especificar uma dada configuração de rede, usa-se um conceito conhecido como máscara de sub-rede. Se, por exemplo, um byte é usado para identificação da rede, tal byte na máscara de sub-rede será 255. Mas, se um byte é usado para identificação de um computador e não de uma rede, seu valor na máscara de sub-rede é 0 (zero). A tabela a seguir mostra um exemplo dessa relação. É importante frisar, no entanto, que o conceito de máscara de sub-rede é mais complexo (aqui é mostrado apenas a utilização mais comum), de forma que os números que a envolvem podem ser diferentes de 255 e de 0, já que a quantidade de classes é maior.

IP estático e IP dinâmico

IP estático (ou fixo) é um número IP dado permanentemente a um computador, ou seja, seu IP não muda, exceto se tal ação for feita manualmente. Como exemplo, há casos de assinaturas de acesso à internet via ADSL, onde alguns provedores atribuem um IP estático aos seus assinantes. Assim, sempre que um cliente se conectar, usará o mesmo IP. Essa prática é cada vez mais rara entre os provedores de acesso, por uma série de fatores, que inclui problemas de segurança.

O IP dinâmico, por sua vez, é um número que é dado a um computador quando este se conecta à rede, mas que muda toda vez que há conexão. Por exemplo, suponha que você conectou seu computador à internet hoje. Quando você conectá-lo amanhã, lhe será dado outro IP. Para entender melhor, imagine a seguinte situação: uma empresa tem 80 computadores ligados em rede. Usando IPs dinâmicos, a empresa disponibilizou 90 endereços IP para tais máquinas. Como nenhum IP é fixo, quando um computador "entra" na rede, lhe é atribuído um IP destes 90 que não esteja sendo usado por nenhum outro computador. É mais ou menos assim que os provedores de internet trabalham. Toda vez que você se conecta à internet, seu provedor dá ao seu computador um IP dela que esteja livre.

 

• Dominios

Todos os sites da internet também possuem IP. Neste caso, é usado IP estático. Mas você pode estar se perguntando: como isso ocorre, se eu digito www.nomedosite.com.br em vez de um endereço IP? Através do domínio, que consiste numa forma mais fácil de acessar sites do que pelo seu IP. Esse recurso é como um "nome" dado ao IP. Sendo assim, quando você digita em seu navegador "www.nomedosite.com.br", um servidor na internet do seu provedor chamado DNS (Domain Name System - Sistema de Nomes de Domínios), descobre qual o IP está relacionado ao site que você digitou e direciona seu computador a ele. O sistema DNS possui uma hierarquia interessante, semelhante a uma árvore (termo conhecido por programadores). Se, por exemplo, o site www.infowester.com é requisitado, o sistema envia a solicitação a um servidor responsável por terminações ".com". Esse servidor vai localizar qual o IP do endereço e responder à solicitação. Se o site solicitado termina com ".br", um servidor responsável por essa terminação é consultado. Assim, fica mais ágil a tarefa de localização de sites e dessa forma, sua máquina consegue acessar praticamente qualquer site da internet.

 

• IPv4 e IPv6

O esquema de IPs visto neste artigo é conhecido como IPv4. Como dito antes, consiste num sistema de 32 bits, cujos endereços IP são divididos em quatro octetos (ou bytes) separados por pontos. Fazendo um cálculo, descobre-se que há disponível 4.294.967.296 de possibilidades para endereços IP. Esse número, apesar de grande, tende a ser cada vez mais limitado, uma vez que o uso de endereços IP aumenta constantemente. Por causa disso, uma nova versão do IP foi desenvolvida e está sendo aprimorada: o IPv6. Esse padrão promete expandir bastante o número de IPs disponíveis, já que usa 128 bits. O IPv6 já é suportado pela maioria dos sistemas operacionais recentes, como o Windows Vista, o Mac OS X e as distribuições atuais do Linux.