O que é IP? [Guia para iniciantes]

Imagine que você queira enviar uma carta a um amigo que mora no exterior. Você precisará do endereço dele para que o serviço postal possa entregá-lo.

Da mesma forma, seu computador precisa saber a localização de um site na Internet ou de um computador em uma rede para contatá-lo.

É aqui que o endereço IP (geralmente chamado apenas de IP) entra em cena.

Então, o que é exatamente IP ?

É um identificador numérico exclusivo para máquinas em uma rede.

Em inglês simples, isso significa que um endereço IP informa a localização exata de um site na Internet ou de um computador em uma rede.

No entanto, é apenas uma das muitas coisas que os dispositivos precisam para se comunicarem.

Pense nisso desta maneira:

Mesmo que você saiba o endereço do seu amigo, você não conseguirá contatá-lo se não houver serviço postal entre vocês dois.

Da mesma forma, sem um mecanismo padronizado e robusto, seu computador não pode se comunicar com um site na Internet.

Então, qual é esse mecanismo?

Bem, ele atende pelo nome de TCP / IP (também conhecido como Internet Protocol Suite).

Vamos descobrir do que se trata.

TCP / IP - Uma breve explicação

TCP / IP é um protocolo de comunicação que alimenta a Internet. Em palavras simples, permite que os computadores falem uns com os outros através da Internet.

Como o nome sugere, o TCP / IP tem duas partes ou camadas - TCP e IP .

O que é TCP?

TCP, que significa Transmission Control Protocol, é a camada superior.

Possui duas funções principais :

Um , ele divide as informações em pedaços menores, chamados de pacotes de dados ou simplesmente pacotes.

Dois , ele envia pacotes de dados pelo caminho.

Para onde?

Para outro conjunto de protocolos TCP / IP idêntico no local de destino.

Os pacotes de dados não são enviados em nenhuma ordem específica ou por meio de uma rota específica. Em vez disso, eles são roteados ao longo dos canais de rede mais rápidos aleatoriamente.

Portanto, uma vez que os pacotes de dados alcancem seu destino, é tarefa do conjunto de protocolo TCP / IP receptor agrupar os dados corretamente.

Agora que sabemos o que o TCP faz, vamos descobrir como o IP ajuda.

O que é IP ?

O IP, também conhecido como protocolo da Internet, forma a camada inferior do conjunto de protocolos da Internet.

Ele tem o trabalho muito importante de marcar cada pacote de dados com informações sobre sua origem e destino.

Isso é importante. Se o endereço de Internet do destino estiver faltando, um pacote de dados não será entregue.

Veja, um pacote de dados não viaja direto para seu destino. Em vez disso, ele passa por várias estações intermediárias, chamadas de gateways . (Eles constituem os nós da rede que criam a Web global, mas isso é uma história para outro momento.)

Em cada gateway, um dispositivo de rede verifica o endereço de remessa e encaminha o pacote para a direção certa.

Resumindo, o TCP cuida de como os dados são empacotados - enquanto o IP garante que esses pacotes cheguem ao seu destino correto.

Camadas de modelo TCP / IP

O TCP / IP possui as quatro camadas a seguir.

A Camada de Aplicação

Ele garante a comunicação entre os aplicativos conectados a uma rede. Um desses aplicativos é o navegador da Web por meio do qual você está lendo o artigo atual.

Seus protocolos incluem:

• Protocolo de transferência de hipertexto (HTTP) - é o protocolo subjacente usado pela World Wide Web. Ele define como os arquivos são transferidos na Internet.
• Protocolo de transferência de arquivos (FTP) - Um protocolo de rede padrão, o FTP é usado para transferir arquivos entre um host e um servidor em uma rede.
• Post Office Protocol 3 (POP3) - é o protocolo padrão usado para recuperar e-mails de um servidor de e-mail.
• Protocolo de transferência de correio simples (SMTP) - os servidores de correio usam este protocolo para transmitir e-mail pela Internet.

A Camada de Transporte

Sua principal função é resolver todas as comunicações host-a-host. Seus protocolos incluem TCP (Transmission Control Protocol) e UDP (User Datagram Protocol). Esses dois protocolos transportam praticamente todo o tráfego da Internet.

No entanto, os dois operam de maneira diferente. O TCP é o mais lento dos dois, pois garante que a conexão entre as partes seja estável e confiável e que todos os pacotes de dados sejam entregues. Os servidores da Web utilizam TCP para atender às solicitações do usuário e carregar um site.

O UDP - User Datagram Protocol - não é tão confiável quanto o TCP, mas também tem seus usos. Os serviços de stream de vídeo o implantam fortemente, assim como a telefonia de voz sobre IP, onde uma pequena queda nos resultados da conexão é (com sorte) um pequeno embaçamento visual ou de áudio, mas não realmente arruína a experiência.

A camada da Internet

Também chamada de camada de rede, ela transmite pacotes de dados pela Internet de maneira lógica. Alguns dos protocolos da camada da Internet são IP (Internet Protocol) e ICMP (Internet Control Message Protocol).

O IP cumpre sua tarefa encapsulando os pacotes de dados transmitidos com informações logicamente estruturadas que permitem aos dispositivos de rede determinar de onde o pacote vem e para onde deve ir. Graças ao IP, o dispositivo receptor também pode colocar os pacotes de dados recebidos na ordem certa.

A Camada Física

Não há mistério aqui, o nome já diz tudo: a camada física transmite dados nas formas mais básicas, ou seja, pulsos elétricos. Essencialmente, é o hardware que transporta os sinais de rede. Isso inclui placas de rede, cabos, roteadores e assim por diante.

Agora, vamos verificar as duas versões de IP - IPv4 e IPv6 .

IPv4 e IPv6 em palavras simples

O IPv4 veio muito antes do IPv6 e ainda carrega cerca de 75% do tráfego, primeiro vamos dar uma olhada nele.

Compreendendo o IPv4 e suas deficiências

Lançado em 1981, o IPv4 é o sistema de endereçamento da Internet original .

Ele segue 32 bits, então o formato do endereço IP , neste caso, é de quatro números, variando de 0 a 255 e separados por um ponto.

Aqui está um exemplo: 192. 12. 30.1

No total, existem aproximadamente 4,3 bilhões de endereços IP4.

Dito isso, muitos endereços IP são reservados para fins especiais.

Portanto, o número real de endereços IPv4 que podem ser usados ​​na Internet é muito menor - cerca de 3,7 bilhões.

E aí jaz o X da questão.

3,7 bilhões de endereços IP pareciam mais do que suficientes em 1981 - mas, adivinhe, as coisas aconteceram de forma diferente.

Ficamos sem endereços IP4 em 2018, de acordo com um relatório .

Caso você esteja pensando: “Que merda! O que vamos fazer? ”, Vai ficar tudo bem.

O IPv6 está aqui e é virtualmente ilimitado (mas mais sobre isso mais tarde).

Além de insuficiente, o IP4 tem outra grande desvantagem - a segurança .

O IPv4 nunca foi projetado para segurança, pois naquela época ninguém havia previsto as ameaças atuais à segurança da rede.

Hoje, a estrutura padrão usada para conexões seguras entre dois pontos é a segurança do protocolo da Internet ou IPSec. Ele funciona autenticando e criptografando dados enviados por uma rede IP.

O problema com o IPv4 é que o IPSec não vem embutido - mas é opcional .

Dado o recente aumento do crime cibernético, a falta de segurança integrada torna mais difícil lidar com um ambiente cada vez mais hostil na Internet.

Outro problema com o IPv4 está relacionado à sua configuração. Deve ser configurado manualmente ou por meio do protocolo de configuração dinâmica de hosts (DHCP).

Além disso, seus cabeçalhos são relativamente complexos e lentos para decodificar, o que se traduz em um processamento de pacotes menos eficiente.

Compreendendo o IPv6 e suas vantagens

IPv6 - também conhecido como Internet Protocol versão 6 - é o novo garoto do bloco. E veio para ficar muito tempo.

Ao contrário do IPv4, ele usa endereços de Internet de 128 bits.

Em inglês simples, isso significa que ele pode suportar 340 trilhões-trilhões-trilhões de endereços IP. Isso dá 12 zeros após 340!

No entanto, a quantidade não é a única vantagem do IPv6 em relação ao seu antecessor. Também é mais seguro, pois o IPSec vem integrado.

Além disso, a configuração automática de endereço está embutida nele, o que significa que o dispositivo faz a alocação de endereço sozinho.

Por último, o cabeçalho IPv6 é muito mais simples e, portanto, mais fácil de processar.

Voltando ao IPv4, você sabia que existem cinco classes de endereços IP? Ou que apenas três classes são para uso público?

Bem, vamos descobrir mais sobre isso.

Classes de endereços IP

IPv4 tem cinco classes de endereços IP: A, B, C, D, e E.

No entanto, apenas endereços IP das classes A, B e C podem hospedar endereços IP realmente úteis.

Isto é porque:

A classe D é reservada para multicast e a classe E para fins experimentais.

Este sistema de classes de endereços IP foi introduzido para simplificar a atribuição de endereços IP da Internet, e as classes eram baseadas no tamanho da rede.

Por exemplo, a Classe A foi criada para um pequeno número de redes com vários hosts.

Em contraste, a Classe C foi desenvolvida para um grande número de redes com um pequeno número de hosts.

Cada uma dessas classes de endereço IP permite um intervalo de endereços IP válidos.

E é o valor do primeiro octeto (o primeiro número decimal) que determina a classe - como mostra a tabela a seguir.

Nota: Na realidade, alguns desses endereços IP são marcados como endereços privados.

Noções básicas sobre a rede e parte do host de um endereço IP

Cada número IP é composto por dois segmentos: parte da rede e parte do host .

Como acontece com a maioria das coisas tecnológicas, os nomes são bastante descritivos. A parte da rede identifica as redes, enquanto a parte do host especifica o número de hosts suportados.

Em um endereço de Classe A , o primeiro número decimal é a parte da rede, enquanto o resto é a parte do host. Considere estes dois endereços IP: 10.30.110.1 e 10.2.11.9. Olhando para eles, podemos facilmente dizer que eles compartilham a mesma classe de IP, já que o primeiro número decimal é idêntico.

Em um endereço de Classe B , os primeiros dois octetos são a parte da rede e os dois restantes são para os hosts.

Em um endereço de Classe C , os três primeiros números decimais são para a rede e o último octeto mostra os hosts.

Como você pode imaginar, quanto menor a parte dos hosts, menos hosts potenciais (ou seja, dispositivos na rede) podem ser. É por isso que as redes Classe A são de longe as maiores.

Agora vamos descobrir:

O que é DHCP?

Como vimos, dois computadores não podem ter o mesmo IP.

Isso significa que se os administradores de rede atribuíssem endereços IP manualmente, eles teriam que fazer muitas verificações cruzadas para evitar a duplicação.

É aqui que um servidor DHCP se mostra útil.

Ele emite automaticamente endereços IP exclusivos e configura outras informações de rede.

DHCP significa Protocolo de configuração dinâmica de hosts e é executado na camada de aplicativo TCP / IP.

Em grandes redes, um único servidor de rede Linux ou Windows pode desempenhar a função de um servidor DHCP.

Na maioria das residências e pequenos escritórios, o roteador desempenha essa função.

Como o DHCP funciona?

O DHCP segue o processo DORA para atribuir endereços IP dinamicamente.

D representa descoberta, O para oferta, R para o pedido, e A para reconhecer.

O processo é mais ou menos assim:

Estágio 1 - Descoberta

Quando seu computador se conecta a uma rede, ele emite uma mensagem de broadcast:

“Olá, servidor DHCP! Você pode me dar um endereço IP? ”

Estágio 2 - Oferta

Ao receber a solicitação, o roteador ou servidor DHCP começa a funcionar.

Ele desfaz o nó que contém os endereços não utilizados, escolhe um e responde:

“Olá, este aqui - 192.110.1.3 - pode ser seu nas próximas três horas, se quiser.”

Então, na segunda etapa, o DHCP oferece um IP e diz por quanto tempo ele estará disponível.

Etapa 3 - Solicitar

Seu computador leva o IP. Em seguida, ele responde com uma mensagem para aceitar a oferta.

Sua resposta pode ser algo assim:

“Oh, obrigado, cara! Então, vou usar 192.110.1.3 a partir de agora. ”

Etapa 4 - Reconhecer

O servidor DHCP agora atualiza o servidor de rede com o endereço IP e outras informações de rede relacionadas ao seu computador.

Em seguida, ele envia uma mensagem de confirmação:

"De nada. Volte em 3 horas e eu emitirei outro para você. Até então, até então! "

Finalmente, seu computador aceita o endereço IP e brinca com ele até o tempo acabar.

Se desejar, você pode forçar o servidor DHCP a fornecer um novo endereço IP.

Quer saber como?

Bem, isso é a seguir.

Renovar IP - Como renovar endereços IP no Mac, Windows e Linux

Às vezes, pode ser necessário renovar manualmente seu endereço IP, como quando você altera o endereço IP do roteador.

A renovação do endereço IP é um processo de duas etapas .

Primeiro , você força o servidor DHCP a liberar seu endereço IP atual .

Em segundo lugar , você solicita que o servidor DHCP emita um novo IP.

Como renovar o endereço IP no Win 10

Aqui estão as etapas a seguir:

1) Pressione a tecla Windows e a tecla X simultaneamente

2) Agora, clique em Prompt de Comando

3) Na janela do prompt de comando, digite ipconfig / release e pressione Enter. Isso irá liberar sua configuração de IP atual.

4) Em seguida, digite ipconfig / renew e pressione a tecla Enter . O servidor DHCP entregará um novo endereço IP para você.

Como renovar o endereço IP no Mac OS

Aqui estão as etapas a seguir:

1) Clique no botão APPLE e em Preferências do Sistema.

2) Em seguida, clique em Rede.

3) Se você usa Wi-Fi, escolha a opção Wi-Fi no painel esquerdo; caso contrário, selecione Ethernet . Em seguida, clique no botão Avançado no painel direito.

4) Clique na guia TCP / IP e, em seguida, clique no botão Renovar concessão de DHCP .

Como renovar o endereço IP no Linux

Aqui estão as etapas a seguir:

1. Execute o seguinte comando para forçar a liberação do seu endereço IP: $ sudo dhclient -r
   
2. Agora execute este comando para solicitar um novo endereço IP: $ sudo dhclient
   

Empacotando

Então, o que aprendemos hoje, pessoal?

Descobrimos a resposta para a pergunta “o que é IP ”.

Que cada computador em uma rede ou um site na Internet (a maior de todas as redes) tem um endereço único - chamado endereço IP ou simplesmente IP.

Também descobrimos o que alimenta a Internet: a pilha TCP / IP.

É uma combinação de dois protocolos - TCP e IP - que funcionam em conjunto para garantir uma transmissão uniforme de dados pela Internet ou por uma rede.

Finalmente, aprendemos que existem duas variantes de endereços IP (IPv4 e IPv6), bem como como renovar seu endereço IP.

E com isso, chegamos ao fim de nossa exploração do que é IP.

Vejo você na próxima vez.