Os endereços IP dinâmicos são definidos automaticamente, mas podem ser alterados sempre que o computador é inicializado. Os endereços IP estáticos precisam de configuração manual, mas sempre sobrevivem às reinicializações. Um é melhor que o outro?
O que é um endereço IP?
Um endereço IP é um rótulo numérico que identifica cada dispositivo em uma rede. Os protocolos de rede usam o endereço de cada dispositivo para entregar tráfego de rede a eles. O protocolo de rede mais comumente usado é o TCP/IP (protocolo de controle de transmissão/protocolo de internet). É daí que vem o “IP” em “endereço IP”.
Cada endereço IP deve ser único. Quando dois dispositivos se comunicam em uma rede, os dados são transmitidos por um dispositivo e recebidos pelo outro. Em uma “conversa” contínua de duas vias, isso é repetido entre os dois dispositivos enquanto eles precisam se comunicar.
Os dados são divididos em blocos gerenciáveis, chamados de pacotes, que são enviados como uma sequência de transmissões curtas. Cada pacote é rotulado com metadados. Os metadados contêm informações como o tamanho do pacote, o número total de pacotes na transmissão e o número do pacote na sequência.
Isso permite que os dados sejam reconstruídos quando forem recebidos e permite que os pacotes ausentes sejam identificados.
Obviamente, cada pacote precisa ser rotulado com o endereço IP do dispositivo de destino para que os switches e roteadores da rede saibam para onde enviá-los. O endereço IP do dispositivo de envio também é incluído, para que o dispositivo de recebimento saiba a quem responder ou solicitar que os pacotes ausentes sejam reenviados.
IP versão 4 e IP versão 6
Existem dois padrões IP em uso. Um é o IP versão 4 ou IPv4, mais antigo e muito mais comum, e o outro é o IP versão 6, ou IPv6, mais recente.
O IPv6 foi projetado para superar o problema do mundo ficar sem endereços IPv4. À medida que o número de dispositivos conectados aumenta, o conjunto de endereços IPv4 disponíveis diminui. O padrão IPv6 aumenta o número de endereços possíveis em uma enorme ordem de grandeza.
Um endereço IPv4 usa 32 bits para descrever o endereço inteiro, fornecendo 8 bits para cada um dos quatro números que podem variar de 0 a 255. Os endereços IP IPv4 têm a seguinte aparência:
192.168.1.24
Um endereço IPv6 usa 128 bits para descrever o endereço, alocando 16 bits para cada um dos 8 números hexadecimais que podem variar de 0x0 a 0xFFFF (65535). Um endereço IPv6 completo se parece com isto:
fe80:0e85:0000:0000:0000:12a4:04e0:ff33
Endereços IPv6 podem ser escritos com zeros à esquerda removidos.
fe80:e85:0:0:0:12a4:4e0:ff33
Uma vez por endereço, uma sequência de zeros consecutivos pode ser omitida.
fe80:e85::12a4:4e0:ff33
O IPv4 ainda é o formato mais usado.
Endereços IP internos
Todo dispositivo em rede, seja usando uma conexão com fio ou Wi-Fi, possui um endereço IP. Como são usados para direcionar o tráfego de rede para os dispositivos destinatários corretos, eles devem ser exclusivos em suas próprias redes. Dois (ou mais) dispositivos com o mesmo endereço IP causarão problemas com transmissões falhadas e pacotes perdidos.
Os endereços IP internos são usados para identificar dispositivos e rotear o tráfego de rede em redes locais. Eles não são visíveis para computadores em outras redes externas, como a Internet.
Quando um computador em uma rede local privada deseja se conectar a um computador remoto, como um servidor da Web, ele envia sua solicitação de conexão ao roteador local. O roteador se comunica pela Internet em nome do computador local. Ele intermedia a comunicação bidirecional entre o computador local com seu endereço IP interno privado e o servidor remoto.
O que é um endereço IP dinâmico?
Um endereço IP dinâmico é aquele atribuído automaticamente a um dispositivo por um roteador. Computadores e laptops não são fabricados com endereços IP inseridos neles. Eles precisam receber um endereço IP quando estiverem conectados a uma rede. Em grandes redes esta é uma tarefa tediosa. Alguns hardwares de rede, como roteadores, têm um endereço IP padrão de 192.168.1.1 para que correspondam às configurações típicas de rede privada, mas elas podem ser alteradas se não corresponderem à sua rede.
O que é gravado em cada dispositivo de rede, no entanto, é um endereço MAC (controle de acesso à mídia). Os endereços MAC são únicos, globalmente.
Os roteadores de rede mantêm uma lista de endereços MAC e endereços IP. Eles procuram o endereço IP de destino de cada pacote, encontram o endereço MAC e enviam o pacote para esse hardware.
Em vez de exigir que cada dispositivo seja configurado manualmente com um endereço IP, dinâmico O endereçamento IP automatiza o processo de alocação de endereços IP para dispositivos de rede. O DHCP (protocolo de configuração de host dinâmico) torna essa automação possível.
Em uma rede habilitada para DHCP, um dispositivo que ingressa na rede envia um DHCPDISCOVER sinal na rede. O servidor DHCP – em redes domésticas, geralmente dentro do roteador – responde com um DHCPOFFER mensagem. Isso oferece um endereço IP que o dispositivo pode usar e outras informações sobre a rede.
Se o dispositivo quiser usar esse endereço IP, ele enviará um DHCPREQUEST sinal para o servidor DHCP. O servidor DHCP responde com um DHCPACK sinal, verificando o endereço IP e outras configurações que o dispositivo deve usar.
Endereços IP dinâmicos podem mudar
Dessa forma, o dispositivo obtém automaticamente um endereço IP e todas as informações necessárias para se conectar e se comunicar pela rede. No entanto, ele só obtém o endereço IP em uma concessão. Não é atribuído a ele permanentemente. Se o dispositivo quiser manter o endereço IP, ele deverá solicitar periodicamente a renovação do aluguel. O prazo de locação faz parte das informações incluídas no DHCPOFFER mensagem.
Normalmente, não há problema em o dispositivo ser realocado para o mesmo endereço IP. Mas se um dispositivo estiver desligado e não puder fazer uma solicitação de renovação de concessão antes que ela expire – para redes domésticas, o período de concessão geralmente é definido como 12 horas – o endereço IP está livre para ser alocado para um dispositivo diferente. O dispositivo que estava usando esse endereço IP anteriormente recebe um endereço IP diferente quando é reiniciado.
Podemos usar o dhclient comando com o -v (detalhado) para ver parte da comunicação entre seu computador Linux e seu servidor DHCP.
sudo dhclient -v
Somos informados do endereço MAC que o computador está ouvindo e enviando, e podemos ver o DHCPREQUEST e DHCPACK mensagens.
RELACIONADO: Como alterar permanentemente seu endereço MAC no Linux
Endereços IP externos
As redes que se conectam à internet possuem um endereço IP atribuído a elas pelo seu ISP (provedor de serviço de internet), conhecido como endereço IP externo. Este é o endereço IP que a rede exibe para a internet, então eles também são chamados de endereços IP públicos.
Como seu roteador atua como uma ponte entre sua rede privada e a Internet, ele precisa de um endereço IP interno para que seja acessível aos dispositivos em sua rede e um endereço IP externo para que possa se comunicar com o equipamento de seu ISP. Todo o tráfego da Internet passa por esse endereço IP externo.
É provável que seus endereços IP internos comecem com 10, 172 ou 192. Os endereços IP externos podem usar (praticamente) todos os outros valores.
Vagamente semelhante à função de uma lista DHCP em sua rede privada, o DNS (Domain Name Service) da Internet traduz nomes de domínio e URLs em endereços IP, direcionando o tráfego da Internet para os endereços IP (externos) corretos.
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O que é um endereço IP estático?
Um endereço IP estático é um endereço IP que nunca muda e não é afetado por ferramentas como o DHCP. Um dispositivo com endereçamento IP estático retém seu endereço IP, independentemente da frequência com que é reinicializado ou quanto tempo fica offline.
Endereçamento IP Estático vs. Dinâmico
Há uma conveniência óbvia em usar o DHCP para alocar endereços IP automaticamente. A desvantagem do DHCP é a concessão de endereços IP. Você não pode garantir que um computador — ou qualquer outro dispositivo de rede — obterá o mesmo endereço IP se for reiniciado depois de ficar offline.
Na maioria das vezes, isso não importa. Contanto que seus dispositivos estejam conectados e funcionando na rede e possam acessar a Internet, isso geralmente é tudo de que precisamos. Mas às vezes você terá aplicativos que precisam se comunicar entre computadores ou dispositivos como um NAS (armazenamento conectado à rede) ou centro de mídia que funcionam melhor com fixo, estático endereços IP.
É perfeitamente aceitável e bastante comum que uma rede use uma mistura de DHCP e endereçamento IP estático. O DHCP é usado para simplificar a alocação de endereços IP para a maioria dos dispositivos, e o endereçamento IP estático é usado para casos especiais.
Como definir um endereço IP estático interno
Definir um endereço IP estático no Ubuntu é bastante simples. A primeira etapa é verificar se você está selecionando e configurando um endereço IP que ainda não esteja sendo usado por outro dispositivo. Você pode usar o ping comando para verificar isso.
Depois de selecionar seu endereço IP, você pode usar o ncmli con add comando para adicionar uma conexão, e o nmcli con mod comando para configurá-lo para endereçamento IP estático. Temos um tutorial passo a passo detalhado que orienta você no processo. Ele também cobre um método GUI, se você preferir evitar a linha de comando.
Você também pode usar endereços IP estáticos em computadores com Windows 10 e 11 e, é claro, temos orientações sobre isso.
Se você usar contêineres como o Docker, poderá atribuir endereços IP estáticos a seus computadores em contêineres.
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Como obter um endereço IP estático externo
Sem um endereço IP externo estático, o endereço IP externo do seu roteador pode mudar se ele for reinicializado. Em quase todos os casos, isso realmente não importa. Mas se você tiver serviços auto-hospedados que precisa acessar quando estiver fora de casa, um endereço IP estático externo é obrigatório.
Seu endereço IP externo é fornecido pelo seu ISP e eles são os únicos que podem alterar as configurações nele. Por uma pequena taxa adicional, seu ISP deve ser capaz de alocar um endereço IP estático externo para você.
Você pode usar um endereço IP estático externo para acessar remotamente seu roteador e a rede privada por trás dele, porque você sempre saberá qual é o seu endereço IP externo. Os nomes de domínio são mais fáceis de lembrar e compartilhar com outras pessoas. Você pode comprar um nome de domínio e fazer com que ele aponte para seu endereço IP estático externo.
Outra maneira de obter o mesmo efeito é usar o roteamento DDNS (Dynamic Domain Name System). Com esta configuração, você configura seu roteador para entrar em contato com seu provedor DDNS sempre que inicializar ou obter um novo endereço IP externo.
O provedor DDNS atualiza a entrada do nome de domínio do seu domínio para que ele aponte para o novo endereço IP externo. Todas as solicitações de conexão que chegam ao seu nome de domínio são roteadas para o seu endereço IP externo atual.
Normalmente, dinâmico é tudo que você precisa
A menos que você tenha casos especializados, endereços IP internos e externos dinâmicos são tudo o que é necessário. Contanto que seus dispositivos tenham endereços exclusivos – e o DHCP cuidará disso para você – você não terá nada com que se preocupar.
Se você precisa garantir que um computador ou outro dispositivo em sua rede local sempre tenha o mesmo endereço IP, configure-o com um endereço IP estático interno.
Se você precisar acessar remotamente sua rede, pague ao seu ISP por um endereço IP estático externo ou use um serviço DDNS.
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