Quando utilizamos o protocolo TCP/IP como protocolo de comunicação em uma rede de computadores, temos alguns parâmetros que devem ser configurados em todos os equipamentos (computadores, servidores, hubs, switchs, impressoras de rede, etc) que fazem parte da rede. Na Figura 2.6 temos uma visão geral de uma pequena rede baseada no protocolo TCP/IP:

Figura 2.6 Uma rede baseada no protocolo TCP/IP.

No exemplo da Figura 2.6 temos uma rede local para uma pequena empresa. Esta rede local não está conectada a outras redes ou à Internet. Neste caso cada computador da rede precisa de, pelo menos, dois parâmetros do protocolo TCP/IP, configurados:

• Número IP
• Máscara de sub-rede.

O Número IP é um número no seguinte formato:

x.y.z.w

ou seja, são quatro números separados por ponto. Não podem existir duas máquinas, com o mesmo número IP, dentro da mesma rede. Caso você configure, por engano, um novo equipamento com o mesmo número IP de uma máquina já existente, será gerado um conflito de Número IP e um dos equipamentos, muito provavelmente o novo equipamento que está sendo configurado, não conseguirá se comunicar com a rede.  O valor máximo para cada um dos números (x, y, z ou w) é 255.

Nota: Você entenderá o porquê deste valor máximo, mais adiante quando for explicado o sistema de numeração binário.

Uma parte do Número IP (1, 2 ou 3 dos 4 números) é a identificação da rede, a outra parte é a identificação da máquina dentro da rede. O que define quantos dos quatro números fazem parte da identificação da rede e quantos fazem parte da identificação da máquina é a máscara de sub-rede (subnet mask). Vamos considerar o exemplo de um dos computadores da rede da Figura 2.6:

Número IP:      10.200.150.1

Subrede:          255.255.255.0

As três primeiras partes da máscara de sub-rede (subnet) iguais a 255 indicam que os três primeiros números representam a identificação da rede e o último número é a identificação do equipamento dentro da rede. Para o nosso exemplo teríamos a rede: 10.200.150, ou seja, todos os equipamentos do nosso exemplo fazem parte da rede 10.200.150 ou, em outras palavras, o número IP de todos os equipamentos da rede começam com 10.200.150.

Neste exemplo, onde estou utilizando os três primeiros números para identificar a rede e somente o quarto número para identificar o equipamento, temos um limite de 254 equipamentos que podem ser ligados neste rede. Observe que são 254 e não 256, pois o primeiro número – 10.200.150.0 e o último – 10.200.250.255 não podem ser utilizados como números IP de equipamentos de rede. O primeiro é o próprio número da rede: 10.200.150.0 e o último é o endereço de Broadcast: 10.200.150.255. Ao enviar uma mensagem para o endereço de Broadcast, todas as máquinas da rede receberão a mensagem.

Com base no exposto é possível apresentar a seguinte definição:

"Para se comunicar em uma rede baseada no protocolo TCP/IP, todo equipamento deve ter, pelo menos, um número IP e uma máscara de sub-rede, sendo que todos os equipamentos da rede devem ter a mesma máscara de sub-rede."
 
No exemplo da figura 2.6 observe que o computador com o IP 10.200.150.7 está com uma máscara de sub-rede diferente dos demais: 255.255.0.0. Neste caso é como se o computador com o IP 10.200.150.7 pertencesse a outra rede. Na prática o que irá acontecer é que este computador não conseguirá se comunicar com os demais computadores da rede, por ter uma máscara de sub-rede diferente dos demais. Este é um dos erros de configuração mais comuns. Se a máscara de sub-rede estiver incorreta, ou seja, diferente da máscara dos demais computadores da rede, o computador com a máscara de sub-rede incorreta não conseguirá comunicar-se na rede.

Na Tabela 2.1, a seguir temos alguns exemplos de máscaras de sub-rede e do número máximo de equipamentos em cada uma das respectivas redes.

TABELA= Tabela 2.1 Exemplos de máscara de sub-rede.

TTAB = Máscara                               TTAB = Número de equipamentos na rede
TAB= 255.255.255.0                         TAB=                          254
TAB= 255.255.0.0                             TAB=                     65.534
TAB= 255.0.0.0                                 TAB=              16.777.214               

Quando a rede está isolada, ou seja, não está conectada à Internet ou a outras redes externas, através de links de comunicação de dados, apenas o número IP e a máscara de sub-rede são suficientes para que os computadores possam se comunicar e trocar informações.

A conexão da rede local com outras redes é feita através de linhas de comunicação de dados. Para que essa comunicação seja possível é necessário um equipamento capaz de enviar informações para outras redes e receber informações destas redes. O equipamento utilizado para este fim é o Roteador. Todo pacote de informações que deve ser enviado para outras redes deve, obrigatoriamente, passar pelo Roteador. Todo pacote de informação que vem de outras redes também deve, obrigatoriamente, passar pelo Roteador. Como o Roteador é um equipamento de rede, este também terá um número IP. O número IP do roteador deve ser informado em todos os demais equipamentos que fazem parte da rede, para que estes equipamentos possam se comunicar com os redes externas. O número IP do Roteador é informado no parâmetro conhecido como Default Gateway (Gateway Padrão). Na prática quando configuramos o parâmetro Default Gateway, estamos informando o número IP do Roteador.

Quando um computador da rede tenta se comunicar com outros computadores/servidores, o protocolo TCP/IP faz alguns cálculos utilizando o número IP do computador de origem, a máscara de sub-rede e o número IP do computador de destino (veremos estes cálculos em detalhes, mais adiante neste capítulo). Se, após feitas as contas, for concluído que os dois computadores fazem parte da mesma rede, os pacotes de informação são enviados para o barramento da rede local e o computador de destino captura e processa as informações que lhe foram enviadas. Se, após feitas as contas, for concluído que o computador de origem e o computador de destino, fazem parte de redes diferentes, os pacotes de informação são enviados para o Roteador (número IP configurado como Default Gateway) e o Roteador é o responsável por achar o caminho (a rota) para a rede de destino.

Com isso,  para equipamentos que fazem parte de uma rede, baseada no protocolo TCP/IP e conectada a outras redes ou a Internet, devemos configurar, no mínimo, os seguintes parâmetros:

• Número IP
• Máscara de sub-rede
• Default Gateway

Em redes empresarias existem outros parâmetros que precisam ser configurados. Um dos parâmetros que deve ser informado é o número IP de um ou mais servidores DNS – Domain Name System. O DNS é o serviço responsável pela resolução de nomes. Toda a comunicação, em redes baseadas no protocolo TCP/IP é feita através do número IP. Por exemplo, quando vamos acessar um site: https://juliobattisti.com.br/, tem que haver uma maneira de encontrar o número IP do servidor onde fica hospedado o site. O serviço que localiza o número IP associado a um nome é o DNS. Por isso a necessidade de informarmos o número IP de pelo menos um servidor DNS, pois sem este serviço de resolução de nomes, muitos recursos da rede estarão indisponíveis.

Nota: No Capítulo 16 você aprenderá a instalar, configurar e administrar o DNS.

Existem aplicativos antigos que são baseados em um outro serviço de resolução de nomes conhecido como WINS – Windows Internet Name System. O Windows NT Server 4.0 utilizava intensamente o serviço WINS para a resolução de nomes. A partir do Windows 2000 Server, o serviço utilizado é o DNS, porém podem existir aplicações que ainda dependam do WINS. Nestes casos você terá que instalar e configurar um servidor WINS na sua rede e configurar o IP deste servidor em todos os equipamentos da rede. No Windows Server 2003 o DNS também é o serviço padrão para a resolução de nomes.

As configurações do protocolo TCP/IP podem ser definidas manualmente, isto é, configurando cada um dos equipamentos necessários. Esta é uma solução razoável para pequenas redes, porém pode ser um problema para redes maiores, com um grande número de equipamentos conectados. Para redes maiores é recomendado o uso do serviço DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol. O serviço DHCP pode ser instalado em um servidor com o Windows NT Server 4.0, Windows 2000 Server ou Windows Server 2003. Uma vez disponível e configurado, o serviço DHCP fornece todos os parâmetros de configuração do protocolo TCP/IP para os equipamentos conectados à rede. Os parâmetros são fornecidos quando o equipamento é inicializado e podem ser renovados em períodos definidos pelo Administrador. Com o uso do DHCP uma série de procedimentos de configuração podem ser automatizados, o que facilita a vida do Administrador e elimina uma série de erros.

Nota: No Capítulo 16 você aprenderá a instalar, configurar e administrar o DHCP.

O uso do DHCP também é muito vantajoso quando são necessárias alterações no número IP dos servidores DNS ou WINS. Vamos imaginar uma rede com 1000 computadores e que não utiliza o DHCP, ou seja, os diversos parâmetros do protocolo TCP/IP são configurados manualmente em cada computador. Agora vamos imaginar que o número IP do servidor DNS foi alterado. Neste caso o Administrador e a sua equipe técnica terão que fazer a alteração do número IP do servidor DNS em todas as estações de trabalho da rede. Um serviço e tanto. Se esta mesma rede estiver utilizando o serviço DHCP, bastará alterar o número do servidor DNS, nas configurações do servidor DHCP. O novo número será fornecido para todas as estações da rede, na próxima vez que a estação for reinicializada. Muito mais simples e prático e, principalmente, com menor probabilidade de erros.

Você pode verificar, facilmente, as configurações do protocolo TCP/IP que estão definidas para o seu computador (Windows 2000, Windows XP ou Windows Server 2003). Para isso siga os seguintes passos:

1.         Faça o logon.
2.         Abra o Prompt de comando: Iniciar -> Todos os Programas -> Acessórios -> Prompt de comando.
3.         Na janela do Prompt de comando digite o seguinte comando:

ipconfig/all

e pressione Enter

4.         Serão exibidas as diversas configurações do protocolo TCP/IP, conforme indicado a seguir, no exemplo obtido a partir de um dos meus computadores da rede que eu utilizo em casa:

Configuração de IP do Windows

        Nome do host . . . . . . . . . . . :                 servidor01
        Sufixo DNS primário. . . . . . . . :                        groza.com
        Tipo de nó . . . . . . . . . . . . :                    híbrido
        Roteamento de IP ativado . . . . . :                      não
        Proxy WINS ativado . . . . . . . . :                        não
        Lista de pesquisa de sufixo DNS. . :       groza.com

Adaptador Ethernet Conexão local:

        Sufixo DNS específico de conexão  . :
        Descrição . . . . . . . . . . . . . :                   Realtek RTL8139 Family PCI Fast Ethernet NIC
        Endereço físico . . . . . . . . . . :                00-E0-7D-9F-6B-7C
        DHCP ativado. . . . . . . . . . . . :               Não
        Endereço IP . . . . . . . . . . . . :                  10.204.123.2
        Máscara de sub-rede . . . . . . . . :                        255.255.255.0
        Gateway padrão. . . . . . . . . . . :                    10.204.123.100
        Servidores DNS. . . . . . . . . . . :               10.204.123.1
                                                                       10.204.123.3
        Servidor WINS primário. . . . . . . :                     10.204.123.1

O comando ipconfig exibe informações para as diversas interfaces de rede instaladas – placa de rede, modem, etc. No exemplo anterior temos uma única interface de rede instalada, a qual é relacionada com uma placa de rede Realtek RTL8139 Family PCI Fast Ethernet NIC. Observe que temos o número IP para dois servidores DNS e para um servidor WINS. Outra informação importante é o Endereço físico, mais conhecido como MAC-Address ou endereço da placa. O MAC-Address é um número que identifica a placa de rede. Os seis primeiros números/letras são uma identificação do fabricante e os seis últimos uma identificação da placa. Não existem duas placas com o mesmo MAC-Address, ou seja, este endereço é único para cada placa de rede.

No exemplo da listagem a seguir, temos um computador com duas interfaces de rede. Uma das interfaces é ligada a placa de rede (Realtek RTL8029(AS) PCI Ethernet Adapter), a qual conecta o computador a rede local. A outra interface é ligada ao fax-modem (WAN (PPP/SLIP) Interface), o qual conecta o computador à Internet. Para o protocolo TCP/IP a conexão via Fax modem aparece como se fosse mais uma interface de rede, conforme pode ser conferido na listagem a seguir:

Configuração de IP do Windows

            Nome do host . . . . . . . . . . . :                         servidor
            Sufixo DNS primário. . . . . . . . :         groza.com
            Tipo de nó . . . . . . . . . . . . :                Híbrida

            Roteamento de IP ativado . . . . . :       Não
            Proxy WINS ativado . . . . . . . . :         Não
            Lista de pesquisa de sufixo DNS. . :   groza.com

Ethernet adaptador Conexão de rede local:

            Sufixo DNS específico de conexão . :            groza.com
            Descrição. . . . . . . . . . . . . :                Realtek RTL8029(AS) PCI Ethernet Adapter
            Endereço físico. . . . . . . . . . :             00-00-21-CE-01-11
            DHCP ativado . . . . . . . . . . . :                        Não
            Endereço IP. . . . . . . . . . . . :               10.204.123.1
            Máscara de sub-rede. . . . . . . . :                     255.255.255.0
            Gateway padrão . . . . . . . . . . :
            Servidores DNS . . . . . . . . . . :                        10.204.123.1
            Servidor WINS primário . . . . . . :       10.204.123.1

PPP adaptador TERRAPREMIUM:

            Sufixo DNS específico de conexão . :
            Descrição . . . . . . . . . . . . . :               WAN (PPP/SLIP) Interface
            Endereço físico. . . . . . . . . . :             00-53-45-00-00-00
            DHCP ativado . . . . . . . . . . . :                        Não
            Endereço IP. . . . . . . . . . . . :               200.176.166.146
            Máscara de sub-rede. . . . . . . . :                     255.255.255.255
            Gateway padrão . . . . . . . . . . :                       200.176.166.146
            Servidores DNS . . . . . . . . . . :                        200.176.2.10
                                                                       200.177.250.10
            NetBIOS por Tcpip. . . . . . . . :                       Desativado

Bem, estes são os aspectos básicos do TCP/IP. Nos endereços a seguir, você encontra tutoriais, em português, onde você poderá aprofundar os seus estudos sobre o protocolo TCP/IP:

• https://juliobattisti.com.br/tcpip.asp
• http://www.guiadohardware.info/tutoriais/enderecamento_ip/index.asp
• http://www.guiadohardware.info/curso/redes_guia_completo/22.asp
• http://www.guiadohardware.info/curso/redes_guia_completo/23.asp
• http://www.guiadohardware.info/curso/redes_guia_completo/28.asp
• http://www.aprendaemcasa.com.br/tcpip1.htm
• http://www.aprendaemcasa.com.br/tcpip2.htm (estes endereços vão até o tcpip46.htm, sendo um curso gratuito OnLine sobre TCP/IP no Windows 2000).
• http://www.vanquish.com.br/site/020608
• http://unsekurity.virtualave.net/texto1/texto_tcpip_basico.txt
• http://unsekurity.virtualave.net/texto1/tcpipI.txt
• http://www.rota67.hpg.ig.com.br/tutorial/protocolos/amfhp_tcpip_basico001.htm
• http://www.rota67.hpg.ig.com.br/tutorial/protocolos/amfhp_tcpip_av001.htm
• http://www.geocities.com/ResearchTriangle/Thinktank/4203/doc/tcpip.zip

A seguir coloco um exemplo de questão típica, envolvendo os conhecimentos básicos do protocolo TCP/IP, que cai em exames de Certificação da Microsoft e de outros fabricantes:

Questão de exemplo para os exames de Certificação:

Questão: A seguir estão as configurações básicos do TCP/IP de três estações de trabalho: micro01, micro02 e micro03. 
Configurações do micro01:

Número IP: 100.100.100.3
Máscara de sub-rede: 255.255.255.0
Gateway: 100.100.100.1

Configurações do micro02:

Número IP: 100.100.100.4
Máscara de sub-rede: 255.255.240.0
Gateway: 100.100.100.1

Configurações do micro03:

Número IP: 100.100.100.5
Máscara de sub-rede: 255.255.255.0
Gateway: 100.100.100.2

O micro 02 não está conseguindo comunicar com os demais computadores da rede. Já o micro03 consegue comunicar-se na rede local, porém não consegue se comunicar com nenhum recurso de outras redes, como por exemplo a Internet. Quais alterações você deve fazer para que todos os computadores possam se comunicar normalmente, tanto na rede local quanto com as redes externas?

a)Altere a máscara de sub-rede do micro02 para 255.255.255.0
   Altere o Gateway do micro03 para 100.100.100.1
b)Altere a máscara de sub-rede do micro01 para 255.255.240.0
   Altere a máscara de sub-rede do micro03 para 255.255.240.0
c) Altere o Gateway do micro01 para 100.100.100.2
    Altere o Gateway do micro02 para 100.100.100.2
d)Altere o Gateway do micro03 para 100.100.100.1
e)Altere a máscara de sub-rede do micro02 para 255.255.255.0

Resposta certa:   a