O que é endereço IP e as dúvidas mais comuns?

É bastante difícil que você nunca tenha ouvido falar ou até mesmo falado alguma coisa sobre, afinal quando o assunto é a rede mundial de computadores, em algum momento é o aspecto central. Estamos falando dos endereços IP.

Mas você sabe exatamente o que é endereço IP? Na grande maioria das vezes, as pessoas o utilizam sem saber do que se trata e de fato, saber muito ou nada a seu respeito, não costuma ser um problema, nem impede que se beneficie do seu conceito e utilidade no mundo moderno.

Mas em algumas circunstâncias e para algumas pessoas, entender tudo o que envolve esse fundamento tão importante do mundo online, pode ser bastante útil.

O que é endereço IP?

Endereço IP é um protocolo usado em redes de computadores e na Internet, para identificar de modo exclusivo cada um dos dispositivos conectados e possibilitar a troca de dados entre eles.

Especialmente quem está tendo contato com o tema pela primeira vez, essa é uma definição pouco esclarecedora, não é mesmo? Mas não é difícil como parece.

Tal como um endereço físico, um endereço IP tem por função, ser possível localizar um dispositivo em uma rede de computadores, seja uma rede local, seja uma extensa, como é o caso da Internet e assim, os dados trocados são enviados corretamente para seus destinos.

Ele é um dos muitos primeiros protocolos de Internet e inclusive IP é a sigla de Internet Protocol.

Por que o endereço IP é importante?

A partir da criação e desenvolvimento da Internet, bem como pelo surgimento das redes de computadores acadêmicas e empresariais, foi necessário criar uma tecnologia que permitisse que os computadores pudessem trocar informações.

Mas como isso poderia ser feito?

Da mesma forma que o correio precisa dos endereços físicos de quem envia e de quem recebe uma correspondência ou qualquer tipo de item, para entregá-lo ao destinatário ou devolver ao remetente, caso haja um problema que impeça o recebimento por parte do destinatário, em qualquer rede de computadores, o mesmo princípio foi utilizado.

Ou seja, um endereço IP, é um endereço único que cada computador que faz parte de uma rede assume e que é o meio pelo qual os dados podem ser encaminhados ao destino preciso e correto.

Mais especificamente, os endereços IPs são importantes, pelos seguintes motivos:

• Identificação – cada dispositivo em uma rede recebe um endereço IP único, de modo que cada um seja identificado exclusivamente e os dados enviados e recebidos com outros dispositivos, sejam adequadamente trocados. Sem endereços IP, seria impossível essa comunicação;

• Roteamento dos dados – é por esse protocolo, que é possível o roteamento dos dados entre a origem e o destino. Os roteadores e switches utilizam esses endereços para determinar a melhor rota para enviar os pacotes de dados;

• Geolocalização – no escopo da Web, os endereços IP permitem estimar com alguma margem de erro, a localização geográfica de um dispositivo, o que é útil para diversas situações, como seleção de idioma, publicidade dirigida, disponibilidade de conteúdos específicos, serviços personalizados, entre outras possibilidades;

• Segurança – a identificação de um dispositivo e/ou usuário que o utilize, ajudam a monitorar e registrar a atividade na rede, permitindo a identificação de comportamentos suspeitos e a implementação de medidas de segurança, como firewalls e listas de controle de acesso (ACL ou Access Control List);

• Conhecimento – graças a identificação exclusiva, serve para coletar dados e produzir métricas e relatórios que contribuem para conhecer comportamentos e informações dos usuários e visitantes de um site;

• Conectividade – esse protocolo de comunicação também é essencial para a configuração e conectividade de redes locais (LANs) e redes extensas (WANs), permitindo que uma variedade de dispositivos se comuniquem e compartilhem recursos, como impressoras, servidores, smartTVs, câmeras de segurança e outros dispositivos IoT (Internet das Coisas);

• Funcionamento da Internet – não é exagero afirmar que o funcionamento da Internet, entre outras coisas é dependente do endereço IP.

Como surgiu o endereço IP?

Como já mencionamos, o endereço IP foi um dos primeiros protocolos criados para a rede mundial de computadores e surgiu ainda na época da criação da ARPANET e que mais tarde se tornaria o que conhecemos hoje por Internet.

A criação do conceito se deu ainda na década de 70, mas foi apenas na década seguinte que se estipulou o que seria o padrão utilizado para comunicação de dados na rede.

Na ocasião era preciso dispor de mecanismos segundo os quais se desse a comunicação entre computadores localizados em diferentes localidades, mais especificamente as bases de comando militares do Departamento de Defesa dos EUA.

Foi então que se criou o protocolo TCP / IP e que na verdade consiste de um conjunto de protocolos, do qual o endereço IP faz parte.

Se você não sabe, um protocolo é um conjunto de regras de como algum processo se dá.

No caso, o IP é o protocolo responsável por atribuição de endereços a cada um dos pontos da rede e dos computadores que fazem parte dessas redes e conforme já citamos, significa Internet Protocol.

Assim, cada computador – e hoje podemos incluir outros dispositivos (caixas eletrônicos, smartphones, câmeras, totens de autoatendimento, etc) – assume um IP único, que é a forma como os dados podem ser endereçados ao destino correto, bem como é possível identificar onde tais dados devem ser obtidos, tanto no escopo de uma LAN, como no caso de uma WAN.

Qual a diferença em LAN e WAN?

A LAN (Local Area Network) ou a Rede Local, é chamada toda rede na qual se conectam os dispositivos (computadores, smartphones, impressoras, etc) em abrangência local e privada (ex: dentro de uma residência, deuma escola ou de uma empresa) de forma a compartilhar dados, ferramentas (serviços) e programas ou se comunicarem.

No caso de LANs, as taxas de transmissão de dados é elevada, pois o número de dispositivos conectados é limitado e assim o gerenciamento desses dados, é mais simples de ser feito.

Originalmente as LANs utilizavam uma infraestrutura de comunicação baseada em cabos de par trançado e cabos coaxiais. Para curtas distâncias, esse método de constituição física de uma rede, mostrou-se vantajoso pela pouca perda e baixo nível de ruído e consequentemente, menor incidência de erros que afetam a troca de dados.

Porém nos últimos anos ela perdeu espaço para as redes Wi-Fi, que são redes também de baixo alcance, mas que dispensam meios físicos (cabos) para a transmissão dos dados e assim, o trabalho e custo de implantação são menores.

A tecnologia Wi-Fi, utiliza determinadas frequências de ondas de rádio para comunicação entre os dispositivos da rede.

Já a WAN ou Wide Area Network, constitui uma rede de computadores de abrangência geográfica mais ampla, cujo exemplo mais conhecido, é a rede a qual você se conecta para acessar a Internet através do seu provedor de acesso.

Inclusive, em termos práticos, a Internet é conexão de várias WANs que se comunicam, trocando dados e interligando LANs, como por exemplo, sua rede doméstica (LAN) e a rede da empresa na qual você trabalha (LAN), ao provedor de acesso, outros provedores e data centers onde estão hospedados os sites, as redes sociais e outros serviços Web.

Uma WAN pode ser pública ou privada.

Quando você acessa a Internet a partir do Wi-Fi da sua casa, está conectando a sua rede local (LAN) à WAN privada do provedor de acesso (ISP – Internet Service Provider), que por sua vez se conecta às diversas outras redes WAN públicas e que compõem a Internet.

Como funciona o endereço IP?

A representação de um endereço IP é por meio de um número, formado por outros 4 números, separados por pontos e cada um desses números variam de 0 a 255 e que assume uma aparência do tipo “192.168.0.1”.

Um endereço IP como esse, é um IPv4, ou IP versão 4, que usa 32 bits para gerar um endereço único na rede.

Ou seja, cada conjunto (0 ~ 255) é a representação decimal de um número binário do tipo 00000000 ~ 11111111, também chamado de octeto. O primeiro representa o 0 e o último, o 255.

Assim, o primeiro endereço IP é o 0.0.0.0 e o último 255.255.255.255, compreendendo um total de cerca de 4,3 bilhões de combinações possíveis.

Foi em cima da versão 4 desse importante protocolo, que se deu o desenvolvimento da Internet e da constituição de grande parte das redes corporativas e domésticas. Seu uso ainda é bastante comum nesses casos e, portanto, boa parte do presente conteúdo terá exemplos e informações sobre o IPv4.

Mas há também o IPv6, que é a versão 6 do mesmo protocolo, mas que usa 128 bits binários para criar um endereço único na rede. Diferentemente da versão 4, o IPv6 é composto por oito grupos de números hexadecimais (base 16) separados por dois pontos.

O IPv6, por sua estrutura, fornece uma gama de endereços possíveis, muito maior que os 4,3 bilhões do IPv4, mas ainda tem o uso bastante restrito na maior parte das utilizações quotidianas e se planeja adotá-lo de forma mais intensa, quando a disponibilidade de números IPv4 se esgotar, o que já ocorreu, mas que por questões práticas e de infraestrutura, ainda se mantém.

Assim, quando você se conecta a uma rede local (LAN) na sua casa ou no trabalho, ou em um Wi-Fi público (no restaurante ou na academia), o dispositivo que está usando para acesso, conecta-se a um roteador Wi-Fi ou um modem ou outro dispositivo de acordo com a estrutura da rede e recebe dele um IPv4 único dentro da LAN, que é a forma do modem / roteador “saber” para onde devem ser direcionados todos os dados solicitados pelo seu dispositivo.

A partir daí, o modem responsável pela conexão com a Internet, ingressa na WAN do ISP (provedor de acesso) e recebe um novo IP também único e que é o endereço pelo qual o ISP sabe de onde provêm todos os dados e para onde deve direcionar os dados vindos da Internet.

Tanto no primeiro momento, quando você se conectou à rede local (LAN), como no segundo, quando seu modem se conectou ao ISP, normalmente ocorreu uma atribuição de um IP dinâmico, ou seja, que pode mudar a cada conexão feita, mas que não constitui uma regra rígida.

Outro aspecto que vale mencionar, é que no escopo da rede local (LAN), o endereço atribuído é chamado de endereço IP privado, pois não é conhecido / visível fora da rede. Já na atribuição feita pelo ISP, o endereço IP é público, pois é visível na Internet e serve para identificar o dispositivo / usuário de forma global.

Embora importantes em várias situações, os endereços IP públicos são em parte responsáveis pelo comprometimento da privacidade online.

No caso das LANs corporativas, é usual que o administrador da rede atribua IPs fixos para cada estação de trabalho, que contrariamente aos dinâmicos, permanecem sempre os mesmos a cada conexão feita. No caso do provedor de acesso (ISP), há algumas situações em que o serviço faz a atribuição de um IP fixo, por diversas razões, como por exemplo, segurança online ou porque o serviço contratado demande essa característica.

Para realizar a atribuição dinâmica de IP, utiliza-se um outro protocolo de Internet essencial, que é o Dynamic Host Configuration Protocol ou simplesmente DHCP.

Quando você utiliza a rede do seu serviço de telefonia, através do seu smartphone, está se conectando por meio de uma WAN privada (Claro, Vivo, Oi, Tim, etc), recebendo um IP dinâmico do operador de telefonia e chegando a uma WAN pública, que é a Internet.

Sendo assim, cada ação que você realiza na Internet, como acessar uma rede social ou um site, enviar ou receber um e-mail, conectar-se a um serviço de armazenamento em nuvem ou assistir vídeo em streaming na smartTV, é feito por um IP único que foi atribuído ao seu modem da LAN que você está usando e que permite identificar cada usuário na Internet.

Quais os usos dos endereços de IP?

Não são apenas os dispositivos que se conectam à Internet que usam IPs. Cada site, cada serviço que você utiliza na Internet, também faz uso dos IPs.

Na verdade, toda vez que você digita um domínio no campo de endereço do seu navegador, o seu ISP usará um serviço conhecido como DNS, para traduzir o endereço do site para o IP do servidor no qual aquele site está hospedado em uma empresa de hospedagem ou data center.

Sim, porque o domínio nada mais é do que uma representação que evita ter que lidar com endereços como 202.184. 059.136. Imagine guardar endereços desse tipo para cada coisa que você acessa na Web! Inimaginável, não é?!

O mesmo acontece quando abre o Spotify ou Deezer, quando acessa o app do seu banco, quando faz uma pesquisa no Google sobre algo, ou até quando só quer enviar um e-mail para alguém.

Assim, quando você configura uma conta de e-mail no seu smartphone ou notebook e informa o servidor de SMPT. IMAP ou POP3 (outros protocolos de Internet) e se conecta ao serviço de e-mail para enviar ou receber e-mails, está de fato alcançando o servidor que lhe fornece o serviço de correio eletrônico, graças ao IP associado e atribuído ao serviço e que é fixo.

Aliás, ao enviar essa mensagem de e-mail, o servidor que entrega uma mensagem de e-mail, só sabe para onde deve enviá-la, se for capaz de resolver o domínio para o endereço IP correspondente e que no caso do endereço de e-mail, é a parte à direita do “@”, ou hostimidia.com.br no endereço contato@hostmidia.com.br.

O que são ranges de endereços IPs?

Os ranges são intervalos de endereços IP que são agrupados para fins específicos ou para facilitar a sua representação.

Assim, quando nos referimos ao endereço 69.208.0.0/8, é o mesmo que representar o intervalo de IPs que começa no 69.0.0.0 e vai até o 69.255.255.255 e que corresponde a um total de 67.108.864 diferentes IPs.

Essa representação, é chamada de CIDR (Classless Inter-Domain Routing).

A notação CIDR inclui um endereço IP seguido por uma barra ("/") e um número, que representa o comprimento do prefixo (ou máscara de rede). Esse número indica quantos bits do início do endereço são usados para identificar a rede.

Eis um exemplo do uso dessa notação:

Mas como mencionamos, ao utilizarmos ranges ou intervalos de IPs, também podemos definir tipos com finalidades especiais, como os diferentes tipos de ranges a seguir:

• Públicos – compreende os ranges dos endereços IP pelos quais são feitos os diversos acessos na Internet;

• Privados – são reservados para uso em redes internas;

• Reservados – são destinados a finalidades específicas e não podem ser usados publicamente;

• Multicast – destinados a transmissão de dados para múltiplos destinatários.

O que são endereços IPs reservados?

Alguns ranges ou faixas de IPs, são reservados para fins específicos em redes TCP / IP. As faixas de IPs reservados, são determinadas por uma entidade conhecido como IANA (Internet Assigned Numbers Authority).

Os IPs reservados, são usados para finalidades específicas e constituem intervalos de endereços que não podem ser atribuídos no escopo da WAN, ou seja, por parte do seu provedor de acesso à Internet, pelo data center ou por outras entidades e serviços que participam da Internet.

Existem alguns tipos principais:

1. Endereços IP Reservados pela RFC 1918

De acordo com a norma RFC 1918, há alguns endereços IP que são reservados apenas para uso privado e, portanto, são usados exclusivamente em redes locais (LANs) e não são roteáveis na internet.

• Classe A – a classe A, corresponde ao intervalo entre os endereços 10.0.0.0 e 10.255.255.255 (10.0.0.0/8 ou 16.777.216 de endereços);

• Classe B – a classe B de IPs, compreende o range que vai do 172.16.0.0 ao 172.31.255.255 (172.16.0.0/12 ou 1.048.576 de endereços);

• Classe C – a classe C, abrange os IPs de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (192.168.0.0/16 ou 65.536 de endereços).

Esses endereços são utilizados para configuração de redes privadas (internas), testes de rede diversos, desenvolvimento de software e aplicações de rede e redes virtuais privadas (VPN).

2. Outros Endereços IP Reservados

Além dos intervalos acima, há outras faixas de endereços que são reservados para finalidades específicas, conforme listado a seguir:

• 127.0.0.0/8 – o range 127.0.0.0 ao 125.255.255.255, é usado para comunicação local (Loopback), sendo que o mais comumente utilizado dentro desse range é o 127.0.0.1 e cujas funções incluem verificar se o software de rede e os serviços estão funcionando corretamente no próprio dispositivo ou comunicação interna dentro dele, sem necessidade de uma conexão de rede externa (configurações locais), por exemplo;

• 0.0.0.0/32 – o endereço 0.0.0.0 com a máscara /32 significa um único endereço específico, que é 0.0.0.0 e serve em várias configurações de rede e roteamento, representando uma rota padrão ou um endereço não especificado;

• 169.254.0.0/16 – o intervalo de endereços que vai do 169.254.0.0 ao 169.254.255.255, é reservado para autoconfiguração de IP (APIPA – Automatic Private IP Addressing), endereçamento privado temporário, redes locais sem servidor DHCP e conexões diretas entre dispositivos;

• 192.88.99.0/24 – o range de endereços 192.88.99.0 ao 192.88.99.255, é reservado para um propósito específico: o "DNS anycast", permitindo que vários servidores DNS sejam acessados por um mesmo endereço IP e cujo uso mais comum, é em servidores de DNS recursivo, autoritativo e reverso;

• 198.18.0.0/15 – o intervalo 198.18.0.0 ao 198.19.255.255 é reservado para testes de benchmark de desempenho de redes e dispositivos, testes de compatibilidade, desenvolvimento de protótipos e testes de segurança, por pesquisadores e laboratórios, fabricantes de hardware e indústria de software de rede;

• Diferentes ranges de endereços de teste de rede (TEST-NET), os quais são usados para documentação e exemplos. Os intervalos, são:

  • 192.0.2.0 a 192.0.2.255 (TEST-NET-1);

  • 198.51.100.0 a 198.51.100.255 (TEST-NET-2);

  • 203.0.113.0 a 203.0.113.255 (TEST-NET-3)

• 224.0.0.0/4 – refere-se ao range que começa em 224.0.0.0 e vai até 239.255.255.255, destinado a multicast, possibilitando que dados sejam transmitidos simultaneamente para múltiplos destinatários, reduzindo tráfego de rede, em serviços como streaming de áudio e vídeo em tempo real, videoconferência, ou serviços de distribuição de conteúdo, por exemplo.

Esses endereços são definidos pelos padrões da Internet (RFC) e não podem ser usados para acessar a Internet pública.

Conclusão

O endereço IP consiste de um conjunto de números definidos em base decimal (IPv4) ou hexadecimal (IPv6) e que são a representação para endereçamento de dados em redes locais (LAN) e redes de grande abrangência (WANs), como a Internet. Cada dispositivo que integra as LANs e WANs, recebe um IP único que o identifica na rede e graças a ele os dados atingem seus destinos corretamente.