010 · Linux Essentials

Seu Computador na Rede

TópicoT15Objetivo4.4Peso2PáginasLinux Essentials (010) - Version 4.1

Resumo Conciso

Camadas de rede

Os dispositivos trocam dados por links (cobre, fibra, rádio, laser) ligados a interfaces. Para comunicar para além de uma rede local, usam-se roteadores. O modelo de rede divide-se em três camadas:

Camada	Função
Link	Comunicação entre dispositivos diretamente conectados (ex.: Ethernet).
Rede	Roteamento entre redes e endereçamento global (IP).
Aplicativo	Liga programas entre si (sockets).

As redes modernas usam comutação de pacotes (cada pacote tem cabeçalho com origem/destino; vários dispositivos partilham o link), em vez da antiga comutação de circuitos.

Endereços da camada de link (MAC)

Endereço MAC = 48 bits; identifica a interface numa rede Ethernet.
Não é globalmente único nem serve para rotear para fora do link.
Pacotes de broadcast são aceites por todos na rede local.
Listar interfaces e MACs: ip link show (ex.: lo = loopback 00:00:..., ens33 = Ethernet).

IPv4

32 bits → ~4,3 mil milhões teóricos de endereços (menos úteis devido a reservas).
Formato: 4 grupos de 0-255 (ex.: 192.168.0.1).
Máscara de sub-rede separa a parte de rede da parte de host (ex.: 255.255.255.0).
CIDR: notação compacta que indica quantos bits são de rede — 192.168.0.1/24.
Endereços privados (não roteáveis na Internet pública):
- 10.0.0.0/8
- 172.16.0.0/12
- 192.168.0.0/16
NAT / masquerading: o roteador mapeia todos os endereços internos num único IP externo. Não é um recurso de segurança — ainda é preciso firewall.
Configuração: manual (ip addr add) ou automática via DHCP (que também entrega DNS, gateway, etc.).

Roteamento IPv4

Cada dispositivo mantém uma tabela de roteamento; uma rota padrão (default) encaminha tudo o que não coincide com outra rota.
Cada roteador percorrido = hop.
Comandos: ip route show, sudo ip route add default via 192.168.0.1.

IPv6

128 bits → endereços praticamente ilimitados; reduz a necessidade de masquerading.
Formato: 8 grupos de 4 dígitos hexadecimais (ex.: 2001:0db8:0000:abcd:0000:0000:0000:7334).
Simplificações: omitir zeros à esquerda; substituir uma sequência de grupos de zeros por :: → 2001:db8:0:abcd::7334.
Primeiros 64 bits = prefixo de roteamento; últimos 64 bits = identificador de interface.
Tipos de prefixo:

Tipo	Prefixo	Roteável
Global Unicast	bloco global	Internet
Local Unicast (ULA)	`fc`/`fd`	Internamente na organização (≈ privados IPv4)
Link-Local	`fe80`	Só no link; toda a interface IPv6 tem um

Configuração automática: SLAAC ( Stateless, via Neighbor Discovery Protocol) ou DHCPv6 (controlo centralizado).
Atribuição manual: sudo ip addr add 2001:db8:0:abcd::7334/64 dev ens33.
Teste: ping (em alguns sistemas, ping6); para link-local há que indicar a interface: ping6 -c 1 fe80::...%ens33.

DNS — Domain Name System

Mapeia nomes amigáveis (exemplo.com) em endereços IP (uma "lista telefónica").
Resolvedores configurados em /etc/resolv.conf (nameserver 192.168.0.1, search lpi).
Antes de consultar o DNS, o sistema lê /etc/hosts (IP + nomes); se encontrar, retorna logo esse IP.
Consultas: host (saída condensada) e dig (saída detalhada, com tipo de registo — ex.: A para IPv4).

Sockets

Um socket é o terminal de comunicação entre dois programas. Tipos:

Tipo	Uso
Unix	Processos na mesma máquina.
UDP	Rápido, sem garantia de entrega (ex.: jogos online).
TCP	Confiável, dados pela ordem, com confirmação.

TCP e UDP usam portas (HTTP=80, HTTPS=443, SSH=22); a porta de origem costuma ser aleatória.
ss inspeciona sockets. Opções úteis: -p (processo), -s (resumo), -4/-6 (IPv4/IPv6), -t/-u (TCP/UDP), -l (à escuta).

Comandos-chave

Comando	Função
`ip link show` / `ip addr show`	Interfaces, MACs, endereços IP
`ip addr add … dev …`	Adicionar endereço IP
`ip route show` / `ip route add …`	Ver/adicionar rotas
`ping` / `ping6`	Testar conectividade
`host` / `dig`	Consultas DNS
`ss`	Estado dos sockets

`192.168.10.1`	Sim ✓	Pertence a `192.168.0.0/16`
`120.56.78.35`	Não	Endereço público
`172.16.57.47`	Sim ✓	Pertence a `172.16.0.0/12` (172.16 — 172.31)
`10.100.49.162`	Sim ✓	Pertence a `10.0.0.0/8`
`200.120.42.6`	Não	Endereço público

Total: 3 endereços privados.

Guiado 3 — Entrada em /etc/hosts

Enunciado: Qual item tu adicionarias ao ficheiro de hosts para atribuir 192.168.0.15 a example.com?

Solução: O formato de cada linha de /etc/hosts é IP seguido de um ou mais nomes:

bash

192.168.0.15 example.com

Assim, qualquer pesquisa a example.com devolverá 192.168.0.15 sem consultar o DNS.

Guiado 4 — Efeito de "ip -6 route add default via …"

Enunciado: Que efeito teria o comando a seguir?

bash

sudo ip -6 route add default via 2001:db8:0:abcd::1

Solução: O parâmetro -6 força o comando a operar sobre IPv6. route add default via … define uma rota padrão: todos os pacotes IPv6 que não coincidam com outra rota serão enviados ao roteador/gateway 2001:db8:0:abcd::1.

Em síntese: adiciona à tabela de roteamento uma rota padrão para IPv6 que entrega todo o tráfego ao gateway interno 2001:db8:0:abcd::1.

🔬 Exercícios Exploratórios (prática no terminal)

Exercícios da autoria do agente, para praticares diretamente no terminal Linux. Consolidam o tópico 4.4 (redes, IPv4/IPv6, DNS, sockets). Dica: precisas de uma sessão Linux (física, VM ou WSL). As soluções estão em <details> para poderes tentar primeiro.

Exploratório 1 — Mapear a tua própria rede (camadas link e rede)

Descobre, só por comandos: quantas interfaces de rede tens, os respetivos endereços MAC, os endereços IPv4 e IPv6 atribuídos e o gateway padrão.

bash

# Interfaces + MACs (camada de link)ip link show# Endereços IP atribuídos (IPv4 e IPv6, incluindo o link-local fe80::)ip addr show# Apenas um resumo legível de cada interfaceip -brief addr show# Tabela de roteamento (procura a linha "default")ip route showip -6 route show

Como interpretar:

ip link show → procura link/ether XX:XX:... (MAC) e o nome da interface (ens33, eth0, wlan0...).
ip addr show → linhas inet (IPv4) e inet6 (IPv6); o link-local começa por fe80::.
ip route show → a linha default via 192.168.x.1 dev ... indica o teu gateway.

Exploratório 2 — Testar conectividade com ping (IPv4 e IPv6)

Verifica se o teu gateway e um host externo respondem, usando tanto IPv4 como IPv6.

bash

# Substitui 192.168.0.1 pelo teu gateway (de ip route show)ping -c 4 192.168.0.1# Ping a um servidor público por IPv4ping -c 4 1.1.1.1# Forçar resolução/uso de IPv6 (em alguns sistemas o comando é ping6)ping -6 -c 4 ipv6.google.com# Ping ao teu próprio endereço link-local (precisa da interface)ping -c 1 fe80::1%ens33        # troca fe80::1 e ens33 pelos teus valores

O que observar:

-c N limita o número de pacotes (sem -c, o ping corre para sempre → Ctrl+C).
0% packet loss = ligação saudável; perdas altas indicam problemas de rede.
O campo time= é o RTT (latência) em milissegundos.

Exploratório 3 — Inspecionar sockets com ss

Usa o ss para descobrir: que portas estão à escuta (LISTEN), que processo ocupa cada porta e qual o resumo global de sockets.

bash

# Todos os sockets TCP atualmente estabelecidosss -t# Sockets UDPss -u# Apenas os que estão À ESCUTA (serviços a aguardar ligações), TCP+UDPss -tulpn# Resumo numerico de sockets por protocoloss -s# Sockets só a usar IPv6ss -6

Opções usadas: -t (TCP), -u (UDP), -l (listening), -p (mostra o processo, exige root), -n (não resolve portas para nomes), -s (summary), -6 (IPv6).

Reflexão: o clássico ss -tulpn é a forma rápida de listar os serviços expostos na máquina — fundamental em segurança.

Exploratório 4 — Resolução de nomes (DNS e /etc/hosts)

Descobre que resolvedor DNS usas, consulta o teu /etc/hosts, e resolve nomes com host, getent hosts e dig.

bash

# Resolvedor configurado (procura "nameserver")cat /etc/resolv.conf# Entradas estáticas locaiscat /etc/hosts# Resolver um nome (saída simples)host learning.lpi.org# O mesmo via getent (respeita /etc/hosts ANTES do DNS)getent hosts learning.lpi.org# Consulta detalhada, com tipo de registo e tempo de respostadig learning.lpi.orgdig +short learning.lpi.org     # só o IP

Para experimentar /etc/hosts: adiciona (precisa de sudo) uma linha como 127.0.0.1 meusite.local a /etc/hosts e faz getent hosts meusite.local — verás que a resposta vem local, sem ir ao DNS.

Exploratório 5 — Manipular endereços e rotas (laboratório seguro)

Numa VM de testes, adiciona temporariamente um endereço IPv4 a uma interface, verifica, faz ping e depois remove o endereço.

bash

# 1. Adicionar endereço (substitui ens33 pela tua interface)sudo ip addr add 192.168.99.5/24 dev ens33# 2. Confirmarip addr show dev ens33ip -brief addr show dev ens33# 3. Ping ao próprio endereço (testa a pilha IP local)ping -c 3 192.168.99.5# 4. Adicionar uma rota para uma sub-rede imaginária via um gatewaysudo ip route add 10.50.0.0/16 via 192.168.99.1 dev ens33ip route show | grep 10.50# 5. Limpar (remover rota e endereço)sudo ip route del 10.50.0.0/16 via 192.168.99.1 dev ens33sudo ip addr del 192.168.99.5/24 dev ens33# 6. Confirmar que ficou como no inícioip -brief addr show dev ens33

Aviso: alterações com ip são voláteis — perdem-se ao reiniciar. Para configuração persistente, usa o gestor de rede da distro (NetworkManager, netplan, etc.).