Todo dispositivo conectado a uma rede - computador,tablet, câmera, o que for - precisa de um identificador exclusivo para que outros dispositivos saibam como alcançá-lo. No mundo das redes TCP / IP, esse identificador é o endereço IP (Internet Protocol).
Se você trabalhou com computadores por qualquer quantidade devez, você provavelmente foi exposto a endereços IP - essas sequências numéricas que se parecem com 192.168.0.15. Na maioria das vezes, não precisamos lidar diretamente com eles, pois nossos dispositivos e redes cuidam dessas coisas nos bastidores. Quando precisamos lidar com eles, geralmente seguimos instruções sobre quais números colocar onde. Mas, se você já quis se aprofundar um pouco mais no significado desses números, este artigo é para você.
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Por que você deveria se importar? Bem, entender como os endereços IP funcionam é vital se você quiser solucionar o problema da razão pela qual sua rede não está funcionando corretamente ou por que um dispositivo específico não está se conectando da maneira que você espera. E, se você precisar configurar algo um pouco mais avançado - como hospedar um servidor de jogos ou servidor de mídia ao qual os amigos da Internet possam se conectar -, precisará saber algo sobre o endereçamento IP. Além disso, é meio fascinante.
Nota: Abordaremos o básico do endereçamento IP neste artigo, o tipo de coisa que as pessoas que usam endereços IP, mas que nunca pensaram muito sobre eles, podem querer saber. Não abordaremos algumas das coisas de nível mais avançado ou profissional, como classes de IP, roteamento sem classe e sub-rede personalizada ... mas apontaremos algumas fontes para leitura adicional à medida que avançamos.
O que é um endereço IP?
Um endereço IP identifica exclusivamente um dispositivo em uma rede. Você já viu esses endereços antes; eles se parecem com 192.168.1.34.
Um endereço IP é sempre um conjunto de quatro números assim. Cada número pode variar de 0 a 255. Portanto, o intervalo completo de endereçamento IP varia de 0.0.0.0 a 255.255.255.255.
O motivo pelo qual cada número pode atingir apenas 255é que cada um dos números é realmente um número binário de oito dígitos (às vezes chamado de octeto). Em um octeto, o número zero seria 00000000, enquanto o número 255 seria 11111111, o número máximo que o octeto pode alcançar. Esse endereço IP que mencionamos anteriormente (192.168.1.34) em binário ficaria assim: 11000000.10101000.00000001.00100010.
Os computadores funcionam com o formato binário, mas nósos humanos acham muito mais fácil trabalhar com o formato decimal. Ainda assim, saber que os endereços são realmente números binários nos ajudará a entender por que algumas coisas em torno dos endereços IP funcionam da maneira que funcionam.
Não se preocupe! Não vamos jogar muito binário ou matemática para você neste artigo. Portanto, aguarde um pouco mais.
As duas partes de um endereço IP
O endereço IP de um dispositivo, na verdade, consiste em duas partes separadas:
- ID de rede: O ID da rede faz parte do endereço IPcomeçando pela esquerda que identifica a rede específica na qual o dispositivo está localizado. Em uma rede doméstica típica, onde um dispositivo tem o endereço IP 192.168.1.34, a parte 192.168.1 do endereço será o ID da rede. É personalizado preencher a parte final que falta com zero, então podemos dizer que o ID da rede do dispositivo é 192.168.1.0.
- ID do host: O ID do host é a parte do endereço IP nãoadotado pelo ID da rede. Ele identifica um dispositivo específico (no mundo TCP / IP, chamamos de dispositivos "hosts") nessa rede. Continuando nosso exemplo do endereço IP 192.168.1.34, o ID do host seria 34 - o ID exclusivo do host na rede 192.168.1.0.
Na sua rede doméstica, você poderá ver váriosdispositivos com endereço IP como 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1 30 e 192.168.1.34. Todos esses são dispositivos exclusivos (com os IDs de host 1, 2, 30 e 34 nesse caso) na mesma rede (com o ID de rede 192.168.1.0).
Para imaginar tudo isso um pouco melhor, vamos virarpara uma analogia. É bem parecido com o funcionamento dos endereços de uma cidade. Pegue um endereço como a Paradise Street 2013. O nome da rua é como o ID da rede e o número da casa é como o ID do host. Dentro de uma cidade, não há duas ruas com o mesmo nome, assim como não há dois IDs de rede na mesma rede. Em uma rua específica, cada número de casa é único, assim como todos os IDs de host em um ID de rede específico.
A máscara de sub-rede
Então, como seu dispositivo determina qual parte doo endereço IP é o ID da rede e qual parte do ID do host? Para isso, eles usam um segundo número que você sempre vê associado a um endereço IP. Esse número é chamado de máscara de sub-rede.
Na maioria das redes simples (como as residenciais)ou pequenas empresas), você verá máscaras de sub-rede como 255.255.255.0, em que todos os quatro números são 255 ou 0. A posição das alterações de 255 para 0 indica a divisão entre a rede e o ID do host. Os 255s "mascaram" o ID da rede da equação.
Nota: As máscaras de sub-rede básicas que descrevemos aqui são conhecidas como máscaras de sub-rede padrão. As coisas ficam mais complicadas do que isso em redes maiores. As pessoas costumam usar máscaras de sub-rede personalizadas (onde a posição da quebra entre zeros e uns muda dentro de um octeto) para criar várias sub-redes na mesma rede. Isso está um pouco além do escopo deste artigo, mas se você estiver interessado, a Cisco tem um bom guia sobre sub-redes.
O endereço de gateway padrão
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Além do próprio endereço IP e domáscara de sub-rede associada, você também verá um endereço de gateway padrão listado junto com informações de endereçamento IP. Dependendo da plataforma que você está usando, esse endereço pode ser chamado de algo diferente. Às vezes, é chamado de "roteador", "endereço do roteador", rota padrão "ou apenas" gateway ". Tudo isso é a mesma coisa. É o endereço IP padrão no qual um dispositivo envia dados de rede quando esses dados devem ir para uma rede diferente (uma com um ID de rede diferente) daquele em que o dispositivo está.
O exemplo mais simples disso é encontrado em uma rede doméstica típica.
Se você possui uma rede doméstica com vários dispositivos,você provavelmente tem um roteador conectado à Internet por meio de um modem. Esse roteador pode ser um dispositivo separado ou pode fazer parte de uma unidade combinada de modem / roteador fornecida pelo seu provedor de Internet. O roteador fica entre os computadores e dispositivos da sua rede e os dispositivos mais públicos da Internet, passando (ou roteando) o tráfego para frente e para trás.
Digamos que você inicie o navegador e vá para www.howtogeek.com. Seu computador envia uma solicitação para o endereço IP do nosso site. Como nossos servidores estão na Internet e não na sua rede doméstica, esse tráfego é enviado do seu PC para o roteador (o gateway), e o roteador encaminha a solicitação para o servidor. O servidor envia as informações corretas de volta ao seu roteador, que as encaminha para o dispositivo que solicitou e você vê o nosso site aparecer no seu navegador.
Normalmente, os roteadores são configurados por padrão paratenha seu endereço IP privado (seu endereço na rede local) como o primeiro ID do host. Assim, por exemplo, em uma rede doméstica que usa 192.168.1.0 para um ID de rede, o roteador geralmente será 192.168.1.1. Obviamente, como a maioria das coisas, você pode configurar isso para ser algo diferente, se quiser.
Servidores DNS
Há uma informação final que você veráatribuído ao lado do endereço IP, da máscara de sub-rede e do endereço de gateway padrão de um dispositivo: os endereços de um ou dois servidores DNS (Sistema de nomes de domínio) padrão. Nós, humanos, trabalhamos muito melhor com nomes do que com endereços numéricos. Digitar www.howtogeek.com na barra de endereços do navegador é muito mais fácil do que lembrar e digitar o endereço IP do site.
O DNS funciona como uma lista telefônica, olhando para cimalegíveis por humanos, como nomes de sites e convertê-las em endereços IP. O DNS faz isso armazenando todas essas informações em um sistema de servidores DNS vinculados pela Internet. Seus dispositivos precisam saber os endereços dos servidores DNS para os quais enviar suas consultas.
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Em uma rede pequena ou doméstica típica, o DNSos endereços IP do servidor geralmente são iguais ao endereço de gateway padrão. Os dispositivos enviam suas consultas DNS ao roteador, que encaminha as solicitações para os servidores DNS que o roteador estiver configurado para usar. Por padrão, esses geralmente são os servidores DNS que seu ISP fornece, mas você pode alterá-los para usar servidores DNS diferentes, se desejar. Às vezes, você pode ter mais sucesso usando servidores DNS fornecidos por terceiros, como Google ou OpenDNS.
Qual a diferença entre IPv4 e IPv6?
Você também deve ter notado enquanto navegadefine um tipo diferente de endereço IP, chamado endereço IPv6. Os tipos de endereços IP de que falamos até agora são os endereços usados pelo IP versão 4 (IPv4) - um protocolo desenvolvido no final dos anos 70. Eles usam os 32 bits binários de que falamos (em quatro octetos) para fornecer um total de 4,29 bilhões de endereços únicos possíveis. Embora isso pareça muito, todos os endereços publicamente disponíveis foram atribuídos há muito tempo às empresas. Muitos deles não são utilizados, mas estão atribuídos e indisponíveis para uso geral.
Em meados dos anos 90, preocupado com o potencialescassez de endereços IP, a Internet Engineering Task Force (IETF) projetou o IPv6. O IPv6 usa um endereço de 128 bits em vez do endereço de 32 bits do IPv4; portanto, o número total de endereços únicos é medido em menos de um milhão - um número grande o suficiente para dificilmente acabar.
Diferente da notação decimal pontilhada usada no IPv4,Os endereços IPv6 são expressos em oito grupos de números, divididos por dois pontos. Cada grupo possui quatro dígitos hexadecimais que representam 16 dígitos binários (portanto, é chamado de hextet). Um endereço IPv6 típico pode ser algo como isto:
2601:7c1:100:ef69:b5ed:ed57:dbc0:2c1e
O problema é que a falta de endereços IPv4 quefez com que toda a preocupação acabasse sendo atenuada em grande parte pelo aumento do uso de endereços IP privados atrás de roteadores. Mais e mais pessoas criaram suas próprias redes privadas, usando os endereços IP privados que não são expostos publicamente.
Portanto, mesmo que o IPv6 ainda seja um participante importante eessa transição ainda acontecerá, nunca aconteceu tão completamente quanto o previsto - pelo menos ainda não. Se você estiver interessado em saber mais, confira este histórico e linha do tempo do IPv6.
Como um dispositivo obtém seu endereço IP?
Agora que você conhece o básico de como os endereços IP funcionam, vamos falar sobre como os dispositivos obtêm seus endereços IP em primeiro lugar. Na verdade, existem dois tipos de atribuições de IP: dinâmico e estático.
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Um endereço IP dinâmico é atribuído automaticamentequando um dispositivo se conecta a uma rede. Atualmente, a grande maioria das redes (incluindo a sua rede doméstica) usa algo chamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) para fazer isso acontecer. O DHCP está embutido no seu roteador. Quando um dispositivo se conecta à rede, ele envia uma mensagem de difusão solicitando um endereço IP. O DHCP intercepta essa mensagem e atribui um endereço IP a esse dispositivo a partir de um pool de endereços IP disponíveis.
Existem certos intervalos de endereços IP privados que os roteadores usarão para esse fim. O que é usado depende de quem criou seu roteador ou de como você mesmo configurou as coisas. Esses intervalos de IP privados incluem:
- 10.0.0.0 - 10.255.255.255: Se você é um cliente da Comcast / Xfinity, o roteadorfornecido pelo seu ISP atribui endereços nesse intervalo. Alguns outros ISPs também usam esses endereços em seus roteadores, assim como a Apple em seus roteadores AirPort.
- 192.168.0.0 - 192.168.255.255: A maioria dos roteadores comerciais é configurada para atribuir endereços IP nesse intervalo. Por exemplo, a maioria dos roteadores Linksys usa a rede 192.168.1.0, enquanto a D-Link e a Netgear usam a faixa 198.168.0.0
- 172.16.0.0 - 172.16.255.255: Esse intervalo raramente é usado por qualquer fornecedor comercial por padrão.
- 169.254.0.0 - 169.254.255.255: Esse é um intervalo especial usado por um protocolo chamadoEndereçamento IP privado automático. Se o seu computador (ou outro dispositivo) estiver configurado para recuperar seu endereço IP automaticamente, mas não conseguir encontrar um servidor DHCP, ele atribui um endereço a esse intervalo. Se você vir um desses endereços, ele informa que seu dispositivo não pôde acessar o servidor DHCP quando chegou a hora de obter um endereço IP e que você pode ter um problema de rede ou um problema com seu roteador.
A questão dos endereços dinâmicos é que elesàs vezes pode mudar. Os servidores DHCP concedem endereços IP aos dispositivos e, quando essas concessões terminam, os dispositivos devem renovar a concessão. Às vezes, os dispositivos obtêm um endereço IP diferente do pool de endereços que o servidor pode atribuir.
Na maioria das vezes, isso não é grande coisa, etudo "apenas funcionará". Ocasionalmente, no entanto, convém fornecer um endereço IP ao dispositivo que não seja alterado. Por exemplo, talvez você tenha um dispositivo que precise acessar manualmente e tenha mais facilidade em lembrar um endereço IP do que um nome. Ou talvez você tenha certos aplicativos que podem se conectar apenas a dispositivos de rede usando o endereço IP.
Nesses casos, você pode atribuir um IP estáticoendereço para esses dispositivos. Há algumas maneiras de fazer isso. Você pode configurar manualmente o dispositivo com um endereço IP estático, embora às vezes possa ser irregular. A outra solução mais elegante é configurar o roteador para atribuir endereços IP estáticos a determinados dispositivos durante o que normalmente seria a atribuição dinâmica pelo servidor DHCP. Dessa forma, o endereço IP nunca muda, mas você não interrompe o processo DHCP que mantém tudo funcionando sem problemas.
