Ubuntu Conceitos de Rede

Antes de usar comandos de rede, vale entender as peças: IP, máscara, gateway, DNS e porta. Com elas na cabeça, as saídas do ip, do ping e do ssh deixam de ser sopa de números. No fim, você terá um roteiro para descobrir por que "a internet não funciona".

Você vai aprender

O que são IP, máscara, gateway, DNS e porta, comparando com endereços de correio.
A diferença entre IP privado (da sua casa) e IP público (da internet).
Como ver essas informações no seu Ubuntu com três comandos.
Um roteiro de 6 passos para achar onde a conexão quebrou.

Os exemplos usam a máquina fictícia notebook, da usuária ana, ligada no Wi-Fi de casa. No seu computador, os números e os nomes das placas serão outros.

A rede como um sistema de correio

Uma rede de computadores funciona como o correio de uma cidade. Cada peça técnica tem um equivalente do dia a dia:

Termo	Analogia	Exemplo
Endereço IP	O endereço da casa. Sem ele, ninguém sabe para onde mandar a carta.	`192.168.0.15`
Máscara de rede	Diz qual parte do endereço é o "bairro". Quem está no mesmo bairro se fala direto.	`/24` ou `255.255.255.0`
Gateway	A agência do correio do bairro. Tudo que vai para fora do bairro passa por ela.	`192.168.0.1` (o roteador)
DNS	A agenda de contatos: troca o nome pelo endereço.	`ubuntu.com` → `185.125.190.20`
Porta	O número do apartamento dentro do prédio. Cada serviço mora num número.	`22` (SSH), `443` (sites com HTTPS)
Placa de rede (interface)	A caixa de correio da casa. Um notebook pode ter várias: cabo e Wi-Fi.	`wlp2s0`, `enp3s0`

Endereço IP

IP vem de Internet Protocol, "protocolo de internet". O endereço IPv4 tem 4 números de 0 a 255, separados por pontos. O jeito mais rápido de ver o seu é o hostname -I:

hostname: O programa que mostra o nome da máquina.
-I: Opção com i maiúsculo: em vez do nome, mostra todos os endereços IP da máquina.

$ hostname -I
192.168.0.15 2804:14c:5b80:8a1f::1a2b       « o primeiro é o IPv4; o segundo, IPv6

IP privado e IP público

O 192.168.0.15 é um IP privado: só vale dentro da sua casa, como "apartamento 15" só faz sentido dentro do prédio. Para a internet, toda a sua casa aparece com um único IP público, o do roteador. Para descobrir o IP público, é preciso perguntar a um site de fora:

$ curl -4 -s ifconfig.me
177.92.48.203                                « o endereço da sua casa vista de fora

Esse IP público é ilustrativo. O curl busca o conteúdo de um endereço da web; você vai conhecê-lo em curl, wget, dig.

Três faixas são reservadas para redes privadas. Se o seu IP começa assim, ele é privado:

Faixa	Onde costuma aparecer
`192.168.x.x`	Roteadores de casa e de pequenos escritórios
`10.x.x.x`	Empresas, VPNs, provedores de nuvem
`172.16.x.x` a `172.31.x.x`	Empresas e o Docker
`127.0.0.1`	Não é rede: é o próprio computador (localhost)

localhost: o computador falando com ele mesmo

127.0.0.1, ou o nome localhost, sempre aponta para a própria máquina. É útil para testar programas sem sair do computador, e funciona até sem internet.

Máscara de rede: qual é o seu "bairro"

A máscara diz quantos números do começo do IP formam o endereço da rede (o bairro). Ela aparece depois de uma barra, no formato chamado CIDR: 192.168.0.15/24.

O /24 quer dizer que os 24 primeiros bits, ou seja, os três primeiros números (192.168.0), são o bairro. O último número muda de casa para casa. Por isso 192.168.0.15 e 192.168.0.30 se falam direto, mas 192.168.1.7 já está em outro bairro.

CIDR	Máscara escrita por extenso	Parte fixa	Endereços para máquinas
`/8`	`255.0.0.0`	`10`.x.x.x	cerca de 16 milhões
`/16`	`255.255.0.0`	`172.16`.x.x	65.534
`/24`	`255.255.255.0`	`192.168.0`.x	254
`/26`	`255.255.255.192`	parte do último número	62
`/32`	`255.255.255.255`	o endereço inteiro	1 (uma máquina só)

Para o dia a dia, basta lembrar: em casa, quase sempre é /24.

Gateway: a porta de saída

Para falar com algo fora do bairro (um site, por exemplo), o computador entrega o pacote ao gateway, quase sempre o roteador. O comando ip r mostra as rotas, inclusive o gateway:

ip: A ferramenta de rede do Linux.
r: Abreviação de route: mostra a tabela de rotas, ou seja, por onde cada destino sai.

$ ip r
default via 192.168.0.1 dev wlp2s0 proto dhcp src 192.168.0.15 metric 600     « para qualquer outro lugar, vá pelo roteador
192.168.0.0/24 dev wlp2s0 proto kernel scope link src 192.168.0.15 metric 600  « o "bairro": entrega direto

Pedaço	Significado
`default`	"Qualquer destino que não esteja nas outras linhas."
`via 192.168.0.1`	Mande pelo gateway, o roteador.
`dev wlp2s0`	Pela placa Wi-Fi.
`proto dhcp`	Essa rota veio do DHCP: o roteador entregou IP e gateway automaticamente.
`src 192.168.0.15`	Usando o seu IP como remetente.
`metric 600`	Prioridade. Se houver duas rotas iguais, vence o número menor (o cabo costuma ter 100).

DNS: a agenda de nomes

Computadores só entendem números, mas pessoas lembram nomes. O DNS (Domain Name System, "sistema de nomes de domínio") traduz ubuntu.com para um IP. Veja a tradução com o dig:

dig: Pergunta ao DNS (de domain information groper).
+short: Mostra só a resposta, sem os detalhes técnicos.
ubuntu.com: O nome a traduzir.

$ dig +short ubuntu.com
185.125.190.20
185.125.190.21
91.189.91.44                                « um nome pode ter vários IPs

No Ubuntu, quem atende essas perguntas é um serviço local chamado systemd-resolved, no endereço 127.0.0.53. Ele repassa ao DNS do roteador ou a outro que você configurar. O comando resolvectl status mostra qual servidor está em uso; você vai usá-lo no roteiro de diagnóstico abaixo.

Quando "a internet caiu", muitas vezes é só o DNS

Se você consegue alcançar um IP mas não consegue abrir nenhum nome, a internet está funcionando: quem falhou foi a agenda. O roteiro mais abaixo mostra como distinguir os dois casos.

Portas, TCP e UDP

Um computador roda vários serviços ao mesmo tempo. A porta é o número que diz para qual deles o pacote vai, como o número do apartamento num prédio. O IP leva até o prédio, e a porta leva até o apartamento.

Porta	Protocolo	Serviço
`22`	TCP	SSH: acesso remoto pelo terminal (SSH)
`53`	UDP e TCP	DNS
`80`	TCP	HTTP: sites sem criptografia
`443`	TCP	HTTPS: sites com cadeado
`25`, `587`	TCP	Envio de e-mail (SMTP)
`3306` / `5432`	TCP	Bancos de dados MySQL / PostgreSQL
`67`, `68`	UDP	DHCP: entrega de IP automático

Existem dois "tipos de entrega":

TCP: como uma carta registrada. Confirma o recebimento e reenvia o que se perder. Usado por sites, SSH e e-mail.
UDP: como um panfleto. Mais rápido, sem confirmação. Usado por DNS, chamadas de vídeo e jogos.

Para ver quais portas o seu computador está escutando, use ss -tuln (detalhado em ip, ping, ss).

IPv4 e IPv6

Os endereços IPv4 (4 números) estão acabando: são só cerca de 4 bilhões. O IPv6 resolve isso com endereços enormes, escritos em hexadecimal e separados por dois-pontos, como 2804:14c:5b80:8a1f::1a2b. Os dois convivem: o seu Ubuntu provavelmente já tem os dois tipos.

:: é uma abreviação para "um monte de zeros".
Endereços que começam com fe80: são locais e só valem dentro da rede.
::1 é o localhost do IPv6.

Onde ver tudo isso no seu Ubuntu

Há mais de uma forma de descobrir as mesmas informações:

Quero ver…	Comando	Pela interface gráfica
Meu IP	`hostname -I` ou `ip -br a`	Configurações → Wi-Fi (ou Rede) → engrenagem da conexão
Meu gateway	`ip r`	Mesma tela, campo "Rota padrão"
Meu DNS	`resolvectl status`	Mesma tela, campo "DNS"
Meu IP público	`curl -4 ifconfig.me`	Qualquer site do tipo "qual é meu IP"
Tudo de uma vez	`nmcli device show`	—

Roteiro: "a internet não funciona"

Siga os passos em ordem. Cada passo testa uma peça do correio; o primeiro que falhar mostra onde está o problema.

A placa de rede está ligada e tem IP? Use ip -br a (-br = brief, "resumido"):
```
$ ip -br a
lo               UNKNOWN        127.0.0.1/8 ::1/128
enp3s0           DOWN                                     « cabo: desligado
wlp2s0           UP             192.168.0.15/24 fe80::5a1c:3b2d:8e4f:9a10/64   « Wi-Fi: ligado, com IP
```
Se a placa que você usa está DOWN, ou UP mas sem endereço IPv4, o problema é a conexão física: Wi-Fi desligado, senha errada ou cabo solto. Veja Wi-Fi e, se a placa Wi-Fi nem aparece, Wi-Fi que Não Funciona.
Existe um gateway?
```
$ ip r
default via 192.168.0.1 dev wlp2s0 proto dhcp src 192.168.0.15 metric 600
192.168.0.0/24 dev wlp2s0 proto kernel scope link src 192.168.0.15 metric 600
```
Sem a linha default, o computador não sabe sair do bairro. Geralmente o problema é o DHCP do roteador: desconecte e conecte o Wi-Fi de novo.

O roteador responde? O ping manda um "você está aí?" e espera a resposta. -c 3 limita a 3 tentativas; sem isso, ele não para até você apertar Ctrl+C.

$ ping -c 3 192.168.0.1
PING 192.168.0.1 (192.168.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=3.12 ms
64 bytes from 192.168.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=2.87 ms
64 bytes from 192.168.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=4.05 ms

--- 192.168.0.1 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2003ms     « 0% de perda: o roteador está ok

Se aparecer 100% packet loss, o problema está entre você e o roteador: sinal fraco ou rede errada.

A internet responde por IP? Teste um IP conhecido, como o DNS do Google, 8.8.8.8. Assim você testa a saída para a internet sem depender do DNS:

$ ping -c 3 8.8.8.8
PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=117 time=14.2 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=117 time=13.8 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=117 time=14.5 ms

--- 8.8.8.8 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2004ms

Se o roteador responde mas o 8.8.8.8 não, a internet do provedor caiu. Reinicie o roteador ou ligue para o provedor.

A internet responde por nome? Agora o mesmo teste com um nome:
```
$ ping -c 3 google.com
ping: google.com: Nome ou serviço desconhecido      « o IP funcionou, o nome não: é o DNS
```
Se o ping 8.8.8.8 funcionou mas o ping google.com não, o problema é o DNS.

Qual DNS está em uso?

$ resolvectl status wlp2s0
Link 3 (wlp2s0)
    Current Scopes: DNS
         Protocols: +DefaultRoute -LLMNR -mDNS -DNSOverTLS DNSSEC=no/unsupported
Current DNS Server: 192.168.0.1             « o roteador está fazendo papel de DNS
       DNS Servers: 192.168.0.1
     Default Route: yes

Se o DNS do roteador está com problema, configure um DNS público, como 1.1.1.1 ou 8.8.8.8, na conexão (veja Configurar a Rede).

Resumo do roteiro

Placa com IP → gateway → ping no roteador → ping num IP da internet → ping num nome → DNS. O primeiro passo que falha diz onde está o defeito.

Quando não funciona

"Nome ou serviço desconhecido"

$ ping -c 3 ubuntu.com
ping: ubuntu.com: Nome ou serviço desconhecido

O que aconteceu: o DNS não conseguiu traduzir o nome. Ou o nome está errado (confira a digitação), ou o DNS não está respondendo.

Como confirmar: rode ping -c 3 8.8.8.8. Se esse funcionar, a internet está ok e o problema é só o DNS.

Como resolver: veja o passo 6 do roteiro e troque o DNS da conexão.

"A rede está fora de alcance"

$ ping -c 3 8.8.8.8
ping: connect: A rede está fora de alcance

O que aconteceu: o computador nem tentou enviar, porque não tem rota para fora: não há gateway, ou a placa está sem IP.

Como resolver: volte aos passos 1 e 2 do roteiro. Reconecte o Wi-Fi ou o cabo.

O ping não responde, mas o site abre

$ ping -c 3 microsoft.com
PING microsoft.com (20.70.246.20) 56(84) bytes of data.

--- microsoft.com ping statistics ---
3 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 2051ms

O que aconteceu: muitos servidores bloqueiam o ping de propósito, por segurança. Não responder ao ping não significa estar fora do ar.

Como confirmar: teste o serviço de verdade, por exemplo com curl -I https://microsoft.com (veja curl, wget, dig).

Referência rápida

Comando	Mostra
`hostname -I`	Seus endereços IP
`ip -br a`	Cada placa de rede, se está ligada e o IP dela
`ip r`	Rotas e o gateway (`default via`)
`resolvectl status`	Servidores DNS em uso
`dig +short nome`	IP de um nome
`ping -c 3 destino`	Se o destino responde, e em quanto tempo
`ss -tuln`	Portas que o computador está escutando
`curl -4 ifconfig.me`	Seu IP público

Exercícios

1. Na analogia do correio, a porta corresponde a quê?

Ao endereço da casa. Ao número do apartamento dentro do prédio. À agência do correio do bairro. À agenda de contatos.

2. ping 8.8.8.8 funciona, mas ping google.com mostra "Nome ou serviço desconhecido". Onde está o problema?

No cabo de rede. No gateway. No DNS. No site do Google.

3. Qual destes IPs é privado?

192.168.1.40 185.125.190.20 8.8.8.8 177.92.48.203

4. Ver o gateway

Complete o comando que mostra a tabela de rotas, onde aparece o gateway:

5. Ping que para sozinho

Complete para enviar só 4 pings ao roteador:

ping 192.168.0.1

Resumo

IP é o endereço; máscara define o bairro; gateway é a saída; DNS traduz nomes; porta escolhe o serviço.
192.168.x.x, 10.x.x.x e 172.16–31.x.x são IPs privados; 127.0.0.1 é o próprio computador.
hostname -I, ip r e resolvectl status mostram IP, gateway e DNS.
Para diagnosticar: placa → gateway → roteador → IP da internet → nome → DNS.