PJI2-2018-2

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Índice

Projeto Integrador II

Professores: Ederson Luiz de Souza Santos (ederson.luiz@ifsc.edu.br) e Mayara de Sousa (mayara.sousa@ifsc.edu.br)
Encontros: 4a feira/19:00, 5a feira/19:00
Atendimento paralelo: 2a, 3a, 5a e 6a feira 17:30 h
Coordenadoria pedagógica (Graciane): graciane@ifsc.edu.br (3381-2890, 3381-2842)

Endereço encurtado: http://bit.ly/pji2-2018-2

PPC Curso Técnico Subsequente de Telecomunicações


Objetivo Geral

Implantar rede de dados e telefônica de pequeno porte, típica de um pequeno escritório.

Ementa

Introdução e histórico das telecomunicações e da Internet. Uso de serviços e aplicações oferecidos pelas redes de telecomunicações. Conceitos sobre redes de computadores: comutação de pacotes versus comutação de circuitos, redes locais e rede Internet. Instalação de computadores e integração a uma rede local e a Internet. Sistema operacional Linux. Introdução ao sistema telefônico: telefonia fixa e móvel, centrais de comutação, telefonia IP e convergência. Integração de serviços de voz convencionais e VoIP.

Bibliografia

  • FOROUZAN, Behrouz A.; FEGAN, Sophia Chung. Comunicação de dados e redes de computadores. Tradução de Ariovaldo Griesi. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2008. 1134 p., il. ISBN 9788586804885.
  • KUROSE, J. e ROSS, K. Redes de Computadores e a Internet: Uma abordagem top-down. Tradução da 3a edição, Addison Wesley, 2006.
  • COLCHER, Sérgio. VOIP: voz sobre IP. Rio de Janeiro: Elsevier, 2005.

Material de apoio

Alguns textos interessantes

Oportunidades para Técnicos em Telecomunicações

Documentários sobre telecomunicações

Curiosidades

26/07/2018: Apresentação da disciplina

Aula 1

Arquivo apresentação da disciplina

Apresentação da disciplina 2018-2

Projeto Integrador II

O componente Curricular Projeto Integrador II deve tratar conceitos sobre redes de computadores, redes locais e rede Internet. Instalação de computadores e integração a uma rede local e a Internet. Sistema operacional Linux. Introdução ao sistema telefônico. Integração de serviços de voz convencionais e VoIP.

01/08/2018: Sistema operacional e introdução ao Linux

Aula 2

O que é GNU/Linux

Linux é o núcleo do sistema operacional, programa responsável pelo funcionamento do computador, que faz a comunicação entre hardware (impressora, monitor, mouse, teclado) e software (aplicativos em geral). O conjunto do kernel e demais programas responsáveis por interagir com este é o que denominamos sistema operacional. O kernel é o coração do sistema.

Os principais programas responsáveis por interagir com o kernel foram criados pela fundação GNU. Por este motivo é mais correto nos referenciarmos ao sistema operacional como GNU/Linux ao invés de apenas Linux.

Uma distribuição nada mais é que o conjunto de kernel, programas de sistema e aplicativos reunidos num único CD-ROM (ou qualquer outro tipo de mídia). Hoje em dia temos milhares de aplicativos para a plataforma GNU/Linux, onde cada empresa responsável por uma distro escolhe os aplicativos que nela deverão ser inclusos.

Software livre

Open Source

Como o kernel trabalha

Assim que o computador é ligado, o kernel é acionado e começa a detectar todo o hardware que ele possui e o que precisa para funcionar. Após o carregamento, o núcleo assume outras funções: gerenciar os processos, os arquivos, a memória e os dispositivos periféricos, fazendo com que ele seja o “organizador” de tudo o que acontece na máquina.

Após realizar todas essas etapas, o sistema operacional está pronto para funcionar. Ele carrega as funções responsáveis por checar o que deve ser inicializado em nível de software e processos, como, por exemplo, o conteúdo do arquivo /etc/init. Geralmente, o que é carregado é a tela de login do usuário.

Com o usuário logado e o sistema operacional trabalhando, o kernel passa a executar suas funções, como a de controlar o uso da memória pelos programas ou a de atender a chamada de uma interrupção de hardware.

É possível baixar o código-fonte e o próprio kernel do Linux a partir do site oficial. Nesse endereço não só é possível ter a última versão como também mais antigas. Além disso, lá o usuário pode obter informações, reportar bugs e participar de listas de discussão.

Kernel2.jpg

Distribuições Linux

O Linux possui vários sabores e estes são denominados distribuições. Uma distribuição nada mais é que um kernel acrescido de programas escolhidos a dedo pela equipe que a desenvolve. Cada distribuição possui suas particularidades, tais como forma de se instalar um pacote (ou software), interface de instalação do sistema operacional em si, interface gráfica, suporte a hardware. Então resta ao usuário definir que distribuição atende melhor suas necessidades.

Lista de distribuições Linux

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Interface gráfica

Uma das coisas que os usuários mais estranham quando migram para o Linux é a existência de diversas interfaces gráficas, coisa que não é comum no Windows nem no Mac OS X, a não ser quando o fabricante decide fazer alguma alteração. Diferente do que acontece nesses outros sistema operacionais, no Linux é possível mudar a interface gráfica do sistema. Mudando a interface gráfica do sistema, a distribuição Linux continua sendo a mesma mas toda a aparência é alterada. Quem não conhece a diferença entre sistema operacional e interface gráfica pode pensar que se trata de outra distribuição ou até mesmo de outro sistema operacional. As interfaces gráficas mais conhecidas são Unity, Gnome, KDE, XFCE, LXDE, Cinnamon e Mate.

Unity

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KDE

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Cinnamon

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Mate

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Estrutura de diretórios no Linux

O primeiro choque para quem está vindo do Windows é a estrutura de diretórios do Linux, que não lembra em nada o que temos no Windows. Basicamente, no Windows temos os arquivos do sistema concentrados nas pastas Windows e Arquivos de programas e você pode criar e organizar suas pastas da forma que quiser. No Linux é basicamente o contrário. O diretório raiz está tomado pelas pastas do sistema e espera-se que você armazene seus arquivos pessoais dentro da sua pasta no diretório /home.

Mas, as diferenças não param por aí. Para onde vão os programas que são instalados se não existe uma pasta central como a arquivos de programas? E para onde vão os arquivos de configuração se o Linux não possui nada semelhante ao registro do Windows?

A primeira coisa com que você precisa se habituar é que no Linux os discos e partições não aparecem necessariamente como unidades diferentes, como o C:, D:, E: do Windows. Tudo faz parte de um único diretório, chamado diretório raiz.

Dentro deste diretório temos não apenas todas as partições de disco, mas também o CD-ROM, drive de disquete e outros dispositivos.

Entendendo a estrutura de diretórios


Estrutura de diretórios

Dirlinux.jpg

O que é o Sistema Operacional

O sistema operacional funciona com a iniciação de processos que este irá precisar para funcionar corretamente. Esses processos poderão ser arquivos que necessitam de ser frequentemente atualizados, ou arquivos que processam dados úteis para o sistema. Poderemos ter acesso a vários processos do sistema operacional a partir do gerenciador de tarefas, onde se encontram todos os processos que estão em funcionamento desde a inicialização do sistema operacional até a sua utilização atual.

O sistema operacional é uma coleção de programas que:

  • Inicializa o hardware do computador
  • Fornece rotinas básicas para controle de dispositivos
  • Fornece gerência, escalonamento e interação de tarefas
  • Mantém a integridade de sistema


Qual é o papel de um Sistema Operacional

As funções do sistema operacional são inúmeras:

  • Gestão do processador: o sistema operacional se encarrega de gerenciar o subsídio do processador entre os diversos programas, graças a um algoritmo de escalonamento. O tipo de programador é totalmente dependente do sistema operacional em função do objetivo visado.
  • Gestão da memória RAM: o sistema operacional se encarrega de gerenciar o espaço de memória atribuído a cada aplicativo e, se for o caso, a cada usuário. No caso de insuficiência de memória física, o sistema operacional pode criar uma área de memória no disco rígido, chamada de memória virtual. Ela faz funcionar aplicativos que necessitam de mais memória do que a memória RAM tem disponível no sistema. Por outro lado, esta memória é muito mais lenta.
  • Gestão das entradas/saídas: o sistema operacional unifica e controla o acesso dos programas aos recursos materiais através dos drivers (também chamados de gerenciadores de periféricos ou gerenciadores de entrada/saída).
  • Gestão da execução dos aplicativos: o sistema operacional é responsável pela boa execução dos aplicativos, atribuindo-lhes os recursos necessários ao seu funcionamento. Desta maneira, ele também permite eliminar um aplicativo que não responda corretamente.
  • Gestão dos direitos: o sistema operacional é responsável pela segurança ligada à execução dos programas, garantindo que os recursos sejam utilizados apenas pelos programas e usuários que possuam direitos para tanto.
  • Gestão dos arquivos: o sistema operacional gerencia a leitura e a redação no sistema de arquivos e os direitos de acesso aos arquivos pelos usuários e aplicativos.
  • Gestão das informações: o sistema operacional fornece diversos indicadores para diagnosticar o bom funcionamento da máquina.


Quais são os componentes do sistema operacional

O sistema operacional é composto por um conjunto de softwares que permitem administrar as interações com o hardware. Neste conjunto de softwares distinguem-se os seguintes elementos: o núcleo (kernel), que representa as funções fundamentais do sistema operacional tais como gestão da memória, processos, arquivos, entradas/saídas e das funcionalidades de comunicação; o Intérprete de comandos (shell), ou seja, a camada externa, por oposição ao núcleo, que permite a comunicação com o sistema operacional por meio de uma linguagem de comandos para o usuário pilotar os periféricos ignorando muitas das características do hardware como, por exemplo, a gestão dos endereços físicos; e o sistema de arquivos (file system), que permite registrar os arquivos em arborescência.


Como funcionam os sistemas multitarefas

Um sistema operacional é multitarefas quando várias tarefas (também chamadas de processos) podem ser executadas simultaneamente.

Os aplicativos são compostos por uma sequência de instruções chamados processos rápidos (threads). Estes threads serão alternadamente ativos, no modo de espera, suspensos ou destruídos, de acordo com a prioridade que lhes é associada ou executados sequencialmente.

Um sistema é preemptivo quando possui um programador que reparte, de acordo com critérios de prioridade, o tempo da máquina nos diversos processos que fazem os pedidos.

O sistema é de tempo compartilhado quando uma cota de tempo é atribuída a cada processo pelo programador. Este é o caso principalmente dos sistemas multiusuários, que permitem que vários deles utilizem simultaneamente um mesmo computador e vários aplicativos, diferentes ou similares.

Por fim, o sistema é considerado transacional quando o sistema atribui a cada usuário uma fração de tempo.


Área de trabalho ou Desktop

É a área de exibição quando você liga o computador e faz o logon no sistema operacional. Quando você abre programas ou pastas, eles são exibidos sobre a área de trabalho, Nela também é possível colocar itens, como arquivos e pastas, e organizá-los como quiser. Ela é composta de:

  • Menu iniciar
  • Barra de tarefas
  • Área de notificação
  • Ícones, pastas e atalhos
  • Papel de parede ou plano de fundo.
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Área de trabalho Windows


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Área de trabalho Ubuntu



Explorador de arquivos Caja

O explorador de arquivos exibe a pasta pessoal do usuário, que seria o mesmo que a pasta Meus Documentos do Windows. Porém há uma diferença do Windows, dentro desta pasta é o único local que o usuário pode criar novas pastas ou arquivos.

Cajalinux.jpg

Instalando e desinstalando programas

O Linux está repleto de softwares, mas o que devemos saber é que ele possui u ma Central de programas que permite instalar diversos outros softwares, para diversas áreas.

Houve uma época em que a instalação de pacotes precisava ser feita exclusivamente por comandos no console, o que consumia tempo e exigia um certo trabalho. Era necessário, por exemplo, lidar manualmente com todas as dependências necessárias para a instalação de um software, obedecendo, inclusive, a ordem de instalação desses pacotes. Mas, felizmente, isso ficou no passado.

Hoje existe maneiras bem mais práticas e simples de se instalar e remover programas do Ubuntu. A principal delas é por meio da Central de Programas, que pode ser executada pelo Launcher localizado no lado esquerdo da tela.

Para usar a Central sem problemas é necessário ter uma conexão ativa com a Internet. Afinal, todos os programas estão armazenados em espaços virtuais remotos conhecidos como repositórios.

Centraldeprogramas.jpg


Para instalar uma aplicação, você pode começar navegando pelas categorias posicionadas na lateral esquerda da Central de Programas do Ubuntu. Ao encontrar o programa desejado, clique sobre ele e, em seguida, no botão "Instalar". Por medidas de segurança, é necessário informar a senha do seu usuário para que o software seja instalado com sucesso.

Para remover um programa instalado anteriormente, voltaremos à Central de Programas. Lá, clique no botão "Instalados" para listar todo os softwares presentes no sistema. Depois disso, o procedimento é bastante similar ao de instalação. Basta navegar pelas categorias, selecionar o programa desejado e, em seguida, clicar no botão "Remover". A senha do usuário também será solicitada para que a ação seja efetivamente realizada.


Usando a Central de Programas do Ubuntu

Existem inúmeras maneiras de instalar um software em um sistema operacional. No Ubuntu Mate, a maneira mais rápida e fácil de encontrar e instalar novos aplicativos é através da Central de programas do Ubuntu.

Para acessar, você deve ir em Sistema, Administração e Central de Programas do Ubuntu.


Centralubuntu.jpg

A Central de programas do Ubuntu pode ser usado para instalar aplicativos disponíveis nos repositórios oficiais do Ubuntu. A janela da Central de programas do Ubuntu se divide em seções:

  • Uma lista de categorias, à esquerda;
  • Um banner na parte superior;
  • Um painel "Novidades" logo abaixo do banner superior;
  • Em seguida, um painel "Recomendado para você ";
  • E finalmente, um painel de "Mais bem avaliados" na parte inferior.

Ao clicar em uma categoria você será levado a uma lista de aplicações relacionadas. Por exemplo, a categoria de Internet contém aplicativos como o navegador Firefox.

Cada áreas em destaque como "Novidades" e "Mais bem avaliados", apresenta ícones de aplicação diferentes. Basta clicar em um ícone para obter mais informações sobre a aplicação ou para instalá-lo. Para ver todos os softwares contidos na área, clique no botão "Mais" no canto superior direito de cada painel.

As três seções no topo da Cetral de programas do Ubuntu representam uma visão atual do seu catálogo de Softwares. Clique no botão "Todos aplicativos" para ver todo os aplicativos instalados, clique no botão "Instalados" para ver uma lista de aplicativos já instalados no seu computador e clique em "Histórico" para ver as instalações e exclusões anteriores organizados por data.

Pesquisando aplicativos

A Central de programas do Ubuntu exibe diferentes fontes na seção "Todos os aplicativos". Clicando na seta ao lado de "Todos os aplicativos" irá mostrar uma lista de seções individuais, selecionando "Fornecido pelo Ubuntu" irá mostrar os aplicativos livres oficiais. "Para Compra" mostrará os aplicativos disponíveis para compra, e "Parceiros da Canonical" mostrará os aplicativos de parceiros da Canonical, como a Adobe.

Se você estiver procurando por um aplicativo, você já deve saber seu nome específico (por exemplo, o VLC Media Player), ou você pode apenas ter uma categoria geral em mente (por exemplo, a categoria som som e vídeo inclui uma série de aplicações diferentes, tais como conversores de vídeo, editores de áudio e players de música).

Para ajudar você a encontrar o aplicativo certo, você pode navegar pelo catálogo da Central de programas do Ubuntu clicando na categoria do software que você procura. Ao selecionar uma categoria, será mostrado uma lista de aplicativos, algumas categorias têm subcategorias, por exemplo, a categoria de jogos tem subcategorias para simulação e jogos de cartas. Para mover através de categorias, use o botões "Voltar" e "Avançar" no topo da janela.

Como você vê uma categoria de software, você verá uma caixa de pesquisa no canto superior direito da janela. Esta caixa de pesquisa pode ser utilizada para especificar nomes ou pesquisas de palavras-chave dentro desta categoria.


Centralubuntu2.jpg


Depois de ter encontrado um aplicativo que você gostaria de experimentar, a instalação exigirá apenas um clique.

Para instalar um aplicativo:

  1. Clique no botão "Instalar" à direita do pacote selecionado, se você gostaria de ler mais sobre o pacote de software antes de instalá-lo, em primeiro lugar clique no botão "Mais Informações", logo abaixo do software selecionado. Isso vai lhe dar uma breve descrição do aplicativo, bem como uma imagem e links da web, quando disponível. Pacotes adicionais relacionados serão listados abaixo na descrição do aplicativo. Você pode clique em "Instalar" a partir desta tela também.
  2. Após clicar em "Instalar", digite sua senha na janela de autenticação, esta é a mesma senha que você usa para fazer login na sua conta. Você é obrigado a digitar sua senha sempre que instalar ou remover software, a fim de evitar que alguém sem acesso de administrador faça alterações não autorizadas ao seu computador. Se você receber uma mensagem de falha de autenticação depois de digitar sua senha, verifique se você digitou corretamente e tente novamente.
  3. Aguarde até que o Ubuntu termine a instalação, durante a instalação (ou remoção) de programas, você verá um ícone animado de rotação à direita do botão Histórico na parte superior da tela. Este ícone animado é rotulado de "Progresso". A qualquer momento, clicando no botão de "Progresso" na parte superior irá levá-lo a um resumo de todas as operações que estão sendo processadas no momento. Você também pode clicar no "X" para cancelar quaisquer operações listadas.


Uma vez que a Central de programas do Ubuntu terminou de instalar um aplicativo, ele está pronto para ser utilizado. Você pode iniciar o aplicativo recém instalado, indo para o Painel Inicial e digitar o nome do aplicativo na barra de pesquisa.


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Remover aplicativos

Remover aplicativos é muito semelhante à instalação de aplicativos. Primeiro, encontre o aplicativo instalado na Central de programas do Ubuntu, você pode clicar no Botão "Instalados" para ver todos os aplicativos instalados listados por categorias. Vá até o aplicativo que você deseja remover, se você clicar na seta ao lado ao botão "Instalados", você vai encontrar uma lista de fornecedores de aplicativos, que pode ajudá-lo a refinar a sua pesquisa. Você também pode digitar palavras-chave na busca campo para encontrar rapidamente aplicativos instalados, ou você pode pesquisar por data na Guia "Histórico".

Para remover um aplicativo:

  1. Clique no botão "Remover" na direira do aplicativo selecionado.
  2. Digite sua senha na janela de autenticação, semelhante à instalação de aplicativos a remoção de aplicativos requer sua senha para ajudar a proteger o seu computador contra alterações não autorizadas. O pacote será então colocado em fila para a remoção e aparecerá na seção progresso até que ele termine de remover.


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Histórico de aplicativos

A central de programas do Ubuntu mantém o controle dos aplicativos já instalados na seção Histórico. Isso é útil se você quiser reinstalar um aplicativo previamente removido e não se lembra o nome do aplicativo. Há quatro botões na seção: "Todas as alterações", "Instalações", "Atualizações" e "Remoções". Se você clicar na seta ao lado de um dia, uma lista de pacotes individuais serão exibidos, juntamente com o que foi feito com eles e a hora.


Centralubuntu5.jpg


Exercícios

1 - Explique o que é:

  • Kernel;
  • Sistema Operacional;
  • Interface gráfica;

2 - Qual a diferença entre os sistemas de arquivos do Windows e Linux?

3 - Mude a proteção de tela para Cosmos com tempo de espera de 10 minutos.

4 - Através da Central de programas do Ubuntu Mate, instale os seguintes programas:

  • Tux paint;
  • Eqonomize!;
  • Super Tux 2.

5 - Crie um diretório dentro da pasta pessoal do aluno com o nome exercicios.

6 - Para todos os exercícios anteriores, deve-se usar o Manual técnico via Google Documentos, criando na aula anterior para descrever os procedimentos, juntamente com a captura da tela no momento da execução da tarefa. Ao finalizar, efetue o download do arquivo em formato pdf, no diretório exercicio criado anteriormente. Envie o arquivo gerado em formato pdf para a tarefa criada no Sigaa, com o título Exercicio aula 2 PJI2.

Este exercício deve ser enviado até dia 02/08/2018 as 23:59 horas.


02/08/2018: Configurando conta Google (Google drive e Google Documents) e criando Relatório

Aula 3

Configurando a conta Google

Para a criação do relatório, que será utilizado no decorrer do semestre e deve ser entregue ao término da primeira etapa da disciplina, iremos utilizar ferramentas online. Para tanto, faremos uso de uma conta do Google e das ferramentas Google Drive e Google Documents.

Caso não tenha uma conta Google, deve criar a mesma. Pode usar este link.

Depois de criada a conta, acesse o Google Drive:

Googledrive.jpg

Vamos garantir que sua conta fique com o idioma em português. Para isso, clique no botão Configurações e vá na opção Configurações:

Googledriveconf.jpg

Vá em Idioma e Alterar configurações de idioma.

Clique no lápis ao lado do Idioma, mesmo que esteja em Português, escolha novamente o idioma e clique em selecionar. Caso apareça uma mensagem abaixo avisando que nem todas as ferramentas estão no idioma escolhido, clique para atualizar em todas.

Googledriveconf2.jpg

Dentro do Google Drive, crie uma pasta com o nome PJI 2.

Entre na pasta, clique com o botão direito e escolha a opção Documentos Google.

Googledrive2.jpg

No topo da página que irá se abrir, coloque o nome do documento. Deverá se chamar Relatório PJI2 - Nome completo do aluno.

Googledrive3.jpg

Procure no Google um logo do IFSC, para ser colocada no cabeçalho do documento.

Clique duas vezes no cabeçalho, marque a opção Cabeçalho/Rodapé diferente na primeira página e cole a imagem escolhida logo em seguida.

Clique fora do cabeçalho, troque a fonte para Arial, tamanho 24, negrito, centralizado e espaçamento entre linhas de 1,5.

Aperte 4 vezes o enter e digite Projeto Integrador II.

Aperte 3 vezes o enter e digite Curso Técnico Subsequente de Telecomunicações.

Aperte uma vez o enter e altere a fonte para Arial, tamanho 12.

Aperte 4 vezes o enter e digite Professores: Ederson Luiz de Souza Santos e Mayara de Sousa

Aperte o enter e digite Aluno: Nome completo

Aperte o enter é chegar a última linha da página e digite São José, 2018

A página deve ficar como na imagem:

Googledrive4.jpg


Agora iremos criar uma quebra de página. Ela serve para não desconfigurar as páginas seguintes caso mudemos algum espaçamento nas páginas anteriores. Para isso aperte as teclas Ctrl + enter.

Esta página ficará disponível para o sumário, que será gerado automaticamente.

Aperte Novamente Ctrl + enter.

Altere a fonte para Arial, tamanho 12, negrito e alinhado a esquerda.

Digite INTRODUÇÃO, com todas as letras maiúsculas. Este será nosso título 1. Neste ponto, iremos utilizar uma função chamada de Estilos. Clique na caixa Estilos, vá em Título 1, clique na seta ao lado dela e clique na opção Atualizar título para corresponder. Esta opção irá definir o Título 1 com as configurações de texto que acabamos de definir. Os próximos títulos que estiverem no mesmo nivel hierárquico utilizaremos esta função.

Googledrive5.jpg

Aperte duas vezes o enter.

Digite algum texto, só para ter como referência. Altere a fonte para Arial, tamanho 12, sem negrito, alinhamento justificado e recuo da primeira linha em 1,25 cm.

Selecione o texto e vá em Estilos, texto normal, clique na seta ao lado e escolha a opção Atualizar texto normal para corresponder. Irá definir como o texto deverá ficar.

Googledrive6.jpg

Aperte Ctrl + enter.

Digite DESENVOLVIMENTO e posteriormente aplique o estilo Título 1. Veja que ficou igual a INTRODUÇÃO.

Aperte duas vezes o enter e digite algum texto para referência. Aplique o estilo Texto Normal.

Aperte duas vezes o enter e digite SUBTÍTULO 1 em maiúsculo. A fonte deve ser Arial, tamanho 12, sem negrito, sem recuo de primeira linha e alinhamento justificado.

Selecione o SUBTÍTULO 1 e vá em Estilos, Título 2 e Atualizar título 2 para corresponder.

Googledrive7.jpg

Aperte duas vezes o enter e digite algum texto de referência. Aplique o estilo Texto normal.

Aperte duas vezes o enter e digite Subtítulo 1.1. A fonte deve ser Arial, tamanho 12, sem negrito, sem recuo de primeira linha e alinhamento justificado.

Selecione o Subtítulo 1.1 e vá em Estilos, Título 3 e Atualizar título 3 para corresponder.

Googledrive8.jpg

Aperte duas vezes o enter e digite algum texto de referência. Aplique o estilo Texto normal.

Aperte duas vezes o enter e digite Subtítulo 1.1.1 A fonte deve ser Arial, tamanho 12, sem negrito, sem recuo de primeira linha e alinhamento justificado.

Selecione o Subtítulo 1.1.1 e vá em Estilos, Título 4 e Atualizar título 4 para corresponder.

Googledrive9.jpg

Aperte Ctrl + enter.

Digite CONCLUSÃO e posteriormente aplique o estilo Título 1. Veja que ficou igual a INTRODUÇÃO.

Clique duas vezes no cabeçalho, vá em Inserir, Cabeçalho e número da página, Número da página e clique no segundo botão da primeira fileira. Alinhe o número da página a direita e aperte uma vez o enter para o número descer um pouco.

Googledrive10.jpg

Agora retorne a segunda página, onde iria ficar o nosso sumário. Deixe o cursor na primeira linha. Clique em Inserir, Sumário, Com número de página.

Googledrive11.jpg

Pronto!!! Agora você possui um modelo de como o Relatório deverá ficar, com as configurações ajustadas.

08/08/2018: Instalação de Sistema Operacional

Aula 4

Instalando Sistema Operacional

Sistemas operacionais baseados em Linux já foram complicados de usar, ao menos quando comparados ao Windows, mas avanços recentes têm deixado a plataforma mais amigável. No Linux, você vai encontrar alguns programas com os quais está acostumado, como Firefox, Chrome e outros. A maioria, entretanto, não está disponível porque o Linux possui uma comunidade de desenvolvedores que cria, gratuitamente, programas equivalentes para o OS. Não há Photoshop, por exemplo, mas há o GIMP. Não há Microsoft Office, mas há o LibreOffice. Não há Lightroom, mas há o Darktable. Alguns dos programas não são tão bons quanto os disponíveis para Windows, mas por outro lado alguns são até melhores. Cabe a você experimentar. Você não vai precisar digitar nenhum comando complexo ou adquirir conhecimento avançado prévio para fazer isso, mas o processo é longo e varia um pouquinho de computador para computador. É possível que você mexa com certas coisas que nunca viu. Este processo (e o sistema Ubuntu) é utilizado por milhões de pessoas no mundo.

Iremos utilizar um software de virtualização chamado Virtualbox. o Virtualbox é fornecido pela Oracle, de forma gratuita. Caso você queira instalar o Virtualbox no seu computador, pode baixar deste site. Lembre-se de baixar a versão adequada para o seu sistema operacional, juntamente com o Extension Pack (software adicional para suporte a diversos dispositivos do seu computador).

Para a criação da máquina virtual, deixaremos com a seguinte configuração:

  • 2048 MB de Ram;
  • 30 GB de espaço em disco;
  • 2 processadores;
  • 32 MB de memória de vídeo;
  • Habilitar aceleração 3D;
  • Placa de rede em modo bridge.
Virtualbox.jpg

A versão do sistema operacional que utilizaremos é o Ubuntu Mate 14.

Ao iniciar a instalação, a primeira etapa é a escolha do idioma e se queremos somente experimentar o Ubuntu ou instalar.

a próxima etapa nos dá algumas orientações e também permite escolhermos se queremos baixar atualizações e instalar programas de terceiros.

Logo após, teremos que escolher entre a opção de apagar o disco inteiro de forma automatizada pelo instalador ou marcar a opção avançada. Neste momento iremos utilizar a opção de apagar o disco inteiro, pois estaremos entrando nos detalhes de particionamento, sistema de arquivos e tipos de partição em outra aula.

Também escolhemos o local onde estamos.

Devemos definir o layout do teclado.

E por fim, escolhemos o nome, nome do computador, nome de usuário e senha.

Agora é só aguardar...

Ubuntumateinstanlado.jpg

Terminada a instalação do sistema operacional, devemos instalar alguns pacotes necessários para que a nossa máquina virtual possa ser utilizada em modo de tela cheia. Para tanto iremos utilizar o terminal do mate e digitar os comandos a seguir:

  • sudo apt-get update
  • sudo apt-get install build-essential module-assistant dkms
  • sudo m-a prepare

Após esta instalação, podemos clicar em Dispositivos, e ir na opção Inserir imagem de CD dos adicionais para convidado e executar a aplicação que irá abrir.

Exercícios

Neste exercício iremos efetuar a instalação de um sistema operacional diferente. Iremos instalar o Linux Mint. A configuração da máquina virtual deve ser a seguinte:

  • 3072 MB de Ram;
  • 20 GB de espaço em disco;
  • 2 processadores;
  • 64 MB de memória de vídeo;
  • Habilitar aceleração 3D;
  • Placa de rede em modo bridge.


No decorrer da instalação deve ser efetuada a documentação com a explicação e imagens de cada etapa do processo, desde a criação da máquina virtual até a finalização da instalação.

09/08/2018: Uso do SO: processo de boot, componentes do computador, manipulação do arquivos e diretórios

Aula 5

Processo de boot

Quando ligamos o computador, o primeiro software que é carregado se chama BIOS (Basic input/output system). Ele se encontra em um chip integrado na placa-mãe, que possui uma memória ROM e é a primeira coisa que começa a funcionar quando se liga o computador. A primeira etapa é a leitura das informações contidas no CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) com as configurações personalizadas pelo usuário no SETUP. O BIOS é responsável pela inicialização do hardware durante o processo de inicialização em computadores e o suporte básico a estes componentes.

Setupbios.jpg

Sequência de funcionamento do BIOS

Quando o computador é ligado, o BIOS opera na seguinte sequência:

  • Verifica as informações armazenadas em uma minúscula memória RAM, que se localiza em um chip fabricado com tecnologia CMOS. A memória CMOS armazena informações relativas a configuração de hardware, que podem ser alteradas de acordo as mudanças do sistema. Essas informações são usadas pelo BIOS para modificar ou complementar sua programação padrão, conforme necessário.
  • POST (Power-On Self-Test ou Autoteste de Partida), que são os diagnósticos e testes realizados nos componentes físicos (Disco rígido, processador, etc). Os problemas são comunicados ao usuário por uma combinação de sons (bipes) numa determinada seqüência e se possível, exibidos na tela. O manual do fabricante permite a identificação do problema descrevendo a mensagem que cada seqüência de sons representa.
  • Ativação de outros BIOS possivelmente presentes em dispositivos instalados no computador (ex. discos SCSI e placas de vídeo).
  • Descompactação para a memória principal. Os dados, armazenados numa forma compactada, são transferidos para a memória, e só aí descompactados. Isso é feito para evitar a perda de tempo na transferência dos dados.
  • Leitura dos dispositivos de armazenamento, cujos detalhes e ordem de inicialização são armazenados na CMOS. Se há um sistema operacional instalado no dispositivo, em seu primeiro setor (o Master Boot Record) estão as informações necessárias para o BIOS encontrá-la (este setor não deve exceder 512 bytes).

MBR (Master Boot Record)

Depois do Bios inicializar os componentes do computador, carrega o sistema operacional, lendo o primeiro setor do disco rígido o "Master Boot Record" (MBR), também conhecido como trilha zero ou trilha MBR. No MBR vai o gerenciador de boot. Os dois mais usados no Linux são o lilo e o grub.

Na verdade, no MBR mesmo vai apenas um bootstrap, um pequeno software que instrui o BIOS a carregar o executável do lilo ou grub em um ponto específico do HD. Lembre-se que o MBR propriamente dito ocupa um único setor do HD, apenas 512 bytes. Não é possível armazenar muita coisa diretamente nele.

O gerenciador de boot utiliza os primeiros 446 bytes do MBR. Os 66 bytes restantes são usados para armazenar a tabela de partições, que guarda informações sobre onde cada partição começa e termina.

o gerenciador de boot tem a função de carregar o kernel e, a partir dele todo o restante do sistema. O lilo e o grub podem ser configurados ainda para carregar o Windows ou outros sistema instalados em dual boot. Muitas distribuições configuram isso automaticamente durante a instalação.

Inicialmente, o kernel é um arquivo compactado e somente-leitura, o arquivo /boot/vmlinuz. Ele é descompactado em uma área reservada da memória RAM e roda a partir dalí, aproveitando o fato de que a memória RAM é muito mais rápida que o HD.

Este executável principal do kernel nunca é alterado durante o uso normal do sistema, ele muda apenas quando você recompila o kernel manualmente ou instala uma nova versão.

Depois de carregado, a primeira coisa que o kernel faz é montar a partição raiz, onde o sistema está instalado, inicialmente como somente-leitura. Neste estágio ele carrega o init, o software que inicia o boot normal do sistema, lendo os scripts de inicialização e carregando os módulos e softwares especificados neles.

O arquivo de configuração do init é o "/etc/inittab". Ele é geralmente o primeiro arquivo de configuração lido durante o boot. A principal tarefa dele é carregar os demais scripts de inicialização, usados para carregar os demais componentes do sistema e fazer todas as operações de checagem, necessárias durante o boot.

Todas essas etapas são realizadas por scripts, localizados na pasta "/etc/init.d", que executam os comandos apropriados para inicializar os serviços e executar as demais operações necessárias. Alguns deles são executados apenas durante o boot (verificando alguma configuração, por exemplo), enquanto outros inicializam serviços que ficam ativos continuamente.


Seqboot.jpg
Placamae.jpg



Nas aulas anteriores fizemos um aquecimento, em que instalamos um sistema operacional em uma máquina virtual. Hoje iremos repetir essa tarefa, porém usando um computador real. Assim a primeira parte do projeto 2 pode ser mais realista, simulando uma situação corriqueiramente enfrentada na prática.

Obtendo o computador

O computador de cada equipe precisa ser especificado e então montado. Os componentes necessários para cada computador precisam ser identificados e escolhidos, para então montá-los. Por isso, primeiro precisamos enumerar que componentes são esses. Para ajudar essa tarefa, primeiro vamos entender a estrutura geral de um computador do tipo PC.

Pji1-Computer from inside.jpg
Um computador montado em seu gabinete


Pji1-motherboard2.jpg
Uma placa-mãe de computador PC


Tabela de componentes dos computadores

Procure no seu computador os componentes da tabela abaixo. Identifique o fabricante e modelo, e demais informações úteis.


Micro Componente Descrição Fabricante e modelo
1 Processador
HD
Memória RAM
Placa mãe
Placa de video
Interface de rede
Interfaces E/S
Fonte
Placa de som

Videos ilustrativos

Exercícios

Os conceitos e termos técnicos vêm se acumulando gradativamente. Como exercício de compreensão, explique o que significa:

  • sistema operacional
  • partição
  • sistema de arquivos
  • particionamento manual
  • partição raiz
  • memória virtual
  • memória RAM
  • backup
  • disco rígido (HD)
  • placa de video
  • monitor
  • computador
  • programas
  • CPU (processador)

Exercício


Você recebeu a tarefa de especificar um computador a ser comprado em sua empresa. Esse computador deve ser usado para rodar programas de escritório. A empresa optou por adquirir os componentes em separado, de forma a montar o computador. Sendo assim, selecione todos os componentes desse computador, informando fabricante, modelo e preço. Use componentes disponíveis em mercado atualmente. Inclua figuras para ilustrar as peças do computador que você escolheu (Avaliação em aula).


15/08/2018: Uso do SO: Manipulação do arquivos e diretórios

Aula 6

Manipulação de arquivos e diretórios

Uma tarefa usual em um sistema operacional é localizar arquivos. Essa procura pode ser baseada no nome ou parte do nome de arquivo, na data de criação ou última modificação, no nome do usuário ou grupo dono, ou outros atributos do arquivo. Pode ser inclusive baseada numa combinação dessas informações. Por exemplo, pode ser necessário procurar todos os arquivos de música ou video, ou então todos os programas (arquivos executáveis) que pertençam ao superusuário (usuário root). Existem programas capazes de fazer tais buscas tanto no ambiente gráfico quanto no modo texto.

As buscas a serem realizadas são:

  1. Arquivos de música
  2. Arquivos de música ou video
  3. Arquivos de texto ou planilha do Openoffice que não tenham sido modificados a 7 dias ou mais
  4. Arquivos executáveis (programas)
  5. Arquivos executáveis pertencentes ao usuário root

Para iniciar, vamos usar programas gráficos para fazer buscas.

Usando o ambiente gráfico

O primeiro programa gráfico a ser usado é o caja (ou nautilus em outras versões do Ubuntu que não o Mate), o gerenciador de arquivos disponível no Ubuntu Linux. Para usá-lo para fazer buscas selecione a opção de pesquisa:


Pesquisa1.png


No caja aparecerá uma caixa de texto onde se deve digitar o nome ou parte do nome dos arquivos a serem procurados.


Pesquisa2.png


Tente fazer as buscas usando esse programa. Há alguma que não pode ser feita ?

Usando a linha de comando (modo texto)

O caja funciona como um gerenciador de arquivos e diretórios, possibilitando investigar que arquivos existem em cada diretório, entre outras coisas. Com ele é simples listar o conteúdo de um ou mais diretórios, bastando navegar por sua interface. Mas na linha de comando não há essa facilidade. Nela devem-se usar alguns programas para obter um resultado parecido. Para começar a usar a linha de comando, devem-se conhecer e saber usar programas para navegar por diretórios, listar diretórios, procurar arquivos e diretórios e copiar arquivos.

Árvore de diretórios

Antes de iniciarmos o estudo de comandos dos Linux é necessário entendermos como funciona a sua organização de arquivos e diretórios. Isso é importante para conseguirmos especificar adequadamente o caminho de arquivos e diretórios que desejamos manipular quando formos utilizar os mais diversos comandos.

ArvoreDiretorios2.png

Na figura acima é mostrado um exemplo de como são organizados arquivos e diretórios no Linux. Como é possível notar arquivos e diretórios são organizados de forma hierárquica, formando o que se chama de Árvore de Diretórios.

No Linux há um diretório de nível superior chamado root que é identificado como apenas uma barra (/). Abaixo deste diretório principal estão organizados hierarquicamente todos os demais diretórios e arquivos existentes. Os diretórios que estão contidos em / são chamados de sub-diretórios. No exemplo mostrado na Figura acima podemos perceber que em / está o sub-diretório home, dentro de home está o sub-diretórios user1 e dentro de user1 estão os sub-diretórios doc e videos.


O caminho de um arquivo ou diretório é a localização deste a partir do topo da estrutura de diretórios (/) ou a partir do diretório atual em que o usuário se encontra. Quando apontamos o caminho a partir do topo estamos nos referindo ao caminho absoluto de arquivos e diretórios. Quando apontamos o caminho de um arquivo ou diretório a partir do diretório corrente em que o usuário se encontra, estamos usando o conceito de caminho relativo.

Por exemplo, o caminho absoluto do diretório doc que aparece na figura é /home/user1/doc. Já se o diretório atual do usuário for /home, o caminho relativo do diretório doc é user1/doc.

Diretório atual

Na linha de comando existe o conceito de diretório atual ou corrente. Quando se acessa esse tipo de interface, existe um diretório em que operações sobre arquivos são realizadas. Para descobrir o diretório atual usa-se o programa pwd, como mostrado a seguir:

msobral@turing:~$ pwd
/home/aluno

Listagem de diretório

No exemplo anterior, o diretório atual é /home/aluno. Qualquer operação sobre arquivos ou diretórios será feita tendo como base esse diretório. A operação mais simples é a listagem de diretório, que se faz com o programa ls. Aproveitando o exemplo acima, a listagem do diretório atual teria este resultado:

msobral@turing:~$ ls
001.jpg                iperf-2.0.5.tar.gz             prova4-2011-1.odt
002.jpg                juliano.tgz                    prova4-2011-1-rec.odt
003.jpg                klaus                          prr.log
004.jpg                livros                         public_html
005.jpg                Makefile.in                    quartus.cap
006.jpg                nhrp.tar                       radiusd_test.py
007.jpg                nohup.out                      rco2
008.jpg                passwd.web                     rmu
msobral@turing:~$

Como já visto em uma seção anterior, o programa ls pode apresentar mais informações sobre arquivos e subdiretórios se for executado com a opção -l (listagem longa). Experimente executar o ls com esta opação. Para conhecer outras opções e obter mais detalhes, leia a página de manual do comando:

man ls

... ou acesse isto.

Mudança de diretório

A listagem apresentada revela vários arquivos e subdiretórios existentes no diretório atual. Sabendo que public_html é um subdiretório, pode-se desejar mudar o diretório atual de forma a entrar nesse subdiretório. Isso pode ser facilmente realizado com o programa cd:

aluno@turing:~$ cd public_html
aluno@turing:~/public_html$ pwd
/home/aluno/public_html


Diretório atual e diretório acima

O diretório imediatamente acima é referido com .. (dois pontos). Esse é um atalho que possibilita subir um nível de diretório sem conhecer o nome do diretório imediatamente superior. Assim, para voltar ao diretório imediatamente anterior ao diretório atual pode-se fazer isto:

aluno@turing:~/public_html$ cd ..
aluno@turing:~$ pwd
/home/aluno


O diretório atual possui também um atalho chamado . (um ponto). Assim, se for executado este comando ...

aluno@turing:~/public_html$ pwd
/home/aluno/public_html
aluno@turing:~/public_html$ cd .
aluno@turing:~/public_html$ pwd
/home/aluno/public_html

... nada acontecerá (o diretório atual não será modificado).

Criação e remoção de diretório

Um diretório pode ser criado com o comando mkdir. O uso desse comando pede apenas um argumento, que é o nome ou caminho do diretório a ser criado:

aluno@M2:~$ pwd
/home/aluno
aluno@M2:~$ mkdir teste
aluno@M2:~$ cd teste
aluno@M2:~$ pwd
/home/aluno/teste

Para remover um diretório usa-se o comando rmdir. Esse diretório deve estar vazio para o comando consiga removê-lo:

aluno@M2:~$ pwd
/home/aluno
aluno@M2:~$ rmdir teste
aluno@M2:~$ cd teste
cd: teste: Arquivo ou diretório não encontrado
aluno@M2:~$ rmdir Downloads
rmdir: falhou em remover “Downloads”: Diretório não vazio

Cópia de arquivos

A cópia de arquivos na linha de comando envolve usar o programa cp. Com ele podem-se copiar um ou mais arquivos para um diretório de destino. Por exemplo, para copiar o arquivo 001.jpg para dentro do diretório public_html pode-se fazer o seguinte:

aluno@M2:~$ cp 001.jpg public_html

O diretório de destino é sempre o último argumento passado ao programa cp. A cópia de múltiplos arquivos pode ser feita listando-os todos antes do diretório de destino:

aluno@M2:~$ cp 001.jpg 002.jpg 003.jpg public_html


... ou usando-se o caractere especial * (chamado de curinga ou wildcard no original em inglês):

aluno@M2:~$ cp *.jpg public_html


No exemplo acima, todos os arquivos cujos nomes terminem com .jpg serão copiados para dentro de public_html. Outra variação no uso do curinga é:

aluno@M2:~$ cp 00*.jpg public_html

... em que todos os arquivos cujos nomes iniciem com 00 e terminem com .jpg serão copiados.

Renomeação de arquivos

Arquivos podem ser renomeados com o comando mv. Ele pode ser usado de forma muito parecida com o comando cp. A diferença está na remoção do arquivo original, como se ele sumisse de seu diretório de origem e aparecesse no diretório de destino.

aluno@M2:~$ mv mulher_de_40.mp3 Musicas
aluno@M2:~$ ls Musicas
mulher_de_40.mp3
aluno@M2:~$ ls mulher_de_40.mp3
não é possível acessar mulher_de_40.mp3: Arquivo ou diretório não encontrado


Se os diretórios de origem e destino forem iguais, mas os nomes do arquivo de origem e destino forem diferentes, então o arquivo na verdade é renomeado.

aluno@M2:~$ mv mulher_de_40.mp3 musica_romantica.mp3
aluno@M2:~$ ls musica_romantica.mp3
musica_romantica.mp3
aluno@M2:~$ ls mulher_de_40.mp3
não é possível acessar mulher_de_40.mp3: Arquivo ou diretório não encontrado

Remoção de arquivos

Arquivos podem ser removidos com o comando rm. Cuidado ao utilizá-lo ! Uma vez removido, um arquivo não pode ser recuperado !

aluno@M2:~$ rm mulher_de_40.mp3
aluno@M2:~$ ls mulher_de_40.mp3
não é possível acessar mulher_de_40.mp3: Arquivo ou diretório não encontrado

Curingas (wildcards)

Curingas são caracteres especiais usados para selecionar vários arquivos ou diretórios de uma só vez. Os curingas podem ser usados em qualquer comando para especificar nomes de arquivos e diretórios. Dois curingas bastante usados são:

  • * : casa com uma sequência composta por 0 ou mais caracteres quaisquer.
  • ? : casa com um único caractere qualquer

Curingas são muito úteis para operações sobre arquivos e diretórios. Por exemplo, para copiar todos os arquivos de música MP3 pode-se usar o curinga *' da seguinte forma:

aluno@M2:~$ cp *.mp3 Musica


Para mover os arquivos cuja extensão seja mp4 ou mpg, podem-se usar os curingas * e ? desta forma:

aluno@M2:~$ mv *.mp? Videos

Procura por arquivos

A procura de arquivos e diretórios pode ser realizada na linha de comando com o programa find. Por exemplo, para localizar todos os arquivos ou diretórios chamados default, e que estejam abaixo de /etc:

aluno@D1:~$ find /etc -name default
/etc/default
/etc/calendar/default
/etc/X11/xinit/xinput.d/default
aluno@D1:~$


Uso do find :

find diretório [opções]


... sendo diretório o diretório abaixo de que se deseja fazer a busca. As opções servem para selecionar arquivos e diretórios durante a busca, e também para executar ações para cada um deles que for encontrado. Algumas opções mais comuns:

  • -name nome: seleciona arquivos ou diretórios cujos nomes sejam nome' . Essa opção aceita wildcards (* e ?)
  • -type tipo: seleciona apenas o tipo' indicado, que pode ser:
    • d: diretório
    • f: arquivo
    • l: link simbólico (ou atalho)
  • -perm modo: seleciona apenas arquivos ou diretórios que possuam as permissões indicadas em modo
  • -size tamanho: seleciona apenas arquivos com tamanho de acordo com o especificado (em bytes)
  • -mtime n: seleciona apenas arquivos ou diretórios modificados a n * 24 horas atrás
  • -atime n: seleciona apenas arquivos ou diretórios acessados a n * 24 horas atrás
  • -user usuario: seleciona apenas arquivos ou diretórios pertencentes a usuario
  • -exec comando \;: executa comando para cada arquivo ou diretório encontrado. Ex:
    • find /tmp -type f -mtime +7 -exec rm -f {} \; : remove todos os arquivos dentro de /tmp que estejam há 7 dias sem serem modificados. A sequência {} é substituída pelo nome do arquivo encontrado.

... e muitas outras (consulte o manual do find).

Exercícios

  1. Partindo do subdiretório /home/aluno/Área de Trabalho, e usando somente caminhos (pathnames) relativos, indique a sequência de comandos necessária para visitar sucessivamente os seguintes subdiretórios:
    • /home/aluno
    • /home
    • /etc/default
    • /usr/share/doc
    • /usr/share/doc/python/faq
    • /usr/lib/ubuntu-mate
    • /usr/local/etc
    • /usr/local/man
    • /usr/local/lib/python2.7
    • /usr/local/lib/python2.7/site-packages
    • /usr/local/lib/python2.7/dist-packages
    • /home/aluno
    • /home/aluno/Downloads
  2. Partindo do subdiretório /home/aluno, informe a sequência de subdiretórios (indique-os com seus caminhos absolutos) visitados se forem seguidos os seguintes caminhos relativos:
    • Imagens
    • ../Documentos
    • ../..
    • ../boot
    • grub
    • ../../usr/lib
    • ../share
    • ../local
    • lib/python2.7
    • ../..
    • ../../etc
    • ../lib/modules
    • ../../home
    • aluno/Downloads/..
  3. Organize estes arquivos, de forma que sejam colocados nos subdiretórios Imagens, Videos e Documentos, de acordo com seus tipos. Os arquivos devem ser movidos para esses diretórios.
  4. Remova o arquivo compactado transferido no exercício anterior.
  5. Renomeie os arquivos de imagens organizados no exercício 3. Dê um nome para cada imagem de acordo com seu conteúdo.
  6. No diretório /usr/share/sounds/ubuntu/stereo existem vários arquivos de áudio. Crie um diretório dentro de seu diretório pessoal e copie-os para esse novo diretório. Em seguida, reproduza-os para escutá-los.
  7. Encontre o arquivo lsusb, que se encontra em algum subdiretório dentro de /usr
  8. Encontre os subdiretórios lib, que estão dentro de /usr
  9. Localize todos os arquivos executáveis (i.e., os programas) que existem abaixo de /lib
  10. Localize todos os arquivos pertencentes ao usuário aluno e que estejam dentro de /tmp


16/08/2018: Uso do SO: Manipulação do arquivos e diretórios

Aula 7

Manipulação de arquivos e diretórios

Continuação da Aula do dia 15/08/2018 de Manipulação de aquivos e diretórios.

22/08/2018: Usuários e grupos

Aula 8

Links úteis

Usuários e grupos

Um usuário Linux é uma entidade que possui uma identificação no sistema onde os principais parâmetros são: login, senha, e número de identificação. Estas informações permitem ao Linux controlar como o acesso é garantido aos usuários e o que eles podem fazer depois de obter a permissão de acesso. Um grupo é um conjunto de usuários. Cada grupo também possui identificação única no sistema, um nome e um número. O administradores de sistemas normalmente fazem controle de acesso por meio dos grupos.

Um usuário no Linux (e no Unix em geral) é definido pelo seguinte conjunto de informações:

  • Nome de usuário (ou login): um apelido que identifica o usuário no sistema
  • UID (User Identifier): um número único que identifica o usuário
  • GID (Group Identifier): o número do grupo primário do usuário
  • Senha (password): senha para verificação de acesso
  • Nome completo (full name): nome completo do usuário
  • Diretório inicial (homedir): o subddiretório pessoal do usuário, onde ele é colocado ao entrar no sistema
  • Shell: o programa a ser executado quando o usuário entrar no sistema

As contas de usuários, que contêm as informações acima, podem ficar armazenadas em diferentes bases de dados (chamadas de bases de dados de usuários). Dentre elas, a mais simples é composta pelo arquivo /etc/passwd:

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
sshd:x:71:65:SSH daemon:/var/lib/sshd:/bin/false
suse-ncc:x:105:107:Novell Customer Center User:/var/lib/YaST2/suse-ncc-fakehome:/bin/bash
wwwrun:x:30:8:WWW daemon apache:/var/lib/wwwrun:/bin/false
man:x:13:62:Manual pages viewer:/var/cache/man:/bin/bash
news:x:9:13:News system:/etc/news:/bin/bash
uucp:x:10:14:Unix-to-Unix CoPy system:/etc/uucp:/bin/bash
roberto:x:1001:100:Roberto de Matos:/data1/roberto:/bin/bash

Acima um exemplo de arquivo /etc/passwd

Cada linha desse arquivo define uma conta de usuário no seguinte formato:

nome de usuário:senha:UID:GID:Nome completo:Diretório inicial:Shell

O campo senha em /etc/passwd pode assumir os valores:

  • x: significa que a senha se encontra em /etc/shadow
  • *: significa que a conta está bloqueada
  • senha encriptada: a senha de fato, porém encriptada usando algoritmo hash MD5 ou crypt. Porém usualmente a senha fica armazenada no arquivo /etc/shadow.

O arquivo /etc/shadow armazena exclusivamente as informações relativas a senha e validade da conta. Nele cada conta possui as seguintes informações:

  • Nome de usuário
  • Senha encriptada (sobrepõe a senha que porventura exista em /etc/passwd)
  • Data da última modificação da senha
  • Dias até que a senha possa ser modificada (validade mínima da senha)
  • Dias após que a senha deve ser modificada
  • Dias antes da expiração da senha em que o usuário deve ser alertado
  • Dias após a expiração da senha em que a conta é desabilitada
  • Data em que a conta foi desabilitada

Um exemplo do arquivo /etc/shadow segue abaixo:

root:$2a$05$8IZNUuFTMoA3xv5grggWa.oBUBfvrE4MfgRDTlUI1zWDXGOHi9dzG:13922::::::
suse-ncc:!:13922:0:99999:7:::
uucp:*:13922::::::
wwwrun:*:13922::::::
roberto:$1$meoaWjv3$NUhmMHVdnxjmyyRNlli5M1:14222:0:99999:7:::

Exercício: quando a senha do usuário roberto irá expirar ?

Sugestão de leitura para responder a questão anterior:

Cálculo de datas com o comando date


Um grupo é um conjunto de usuários definido da seguinte forma:

  • Nome de group (group name): o nome que identifica o grupo no sistema
  • GID (Group Identifier): um número único que identifica o grupo
  • Lista de usuários: um conjunto de usuários que são membros do grupo

Assim como as contas de usuários, os grupos ficam armazenados em bases de dados de usuários, sendo o arquivo /etc/group a mais simples delas:

root:x:0:
trusted:x:42:
tty:x:5:
utmp:x:22:
uucp:x:14:
video:x:33:roberto
www:x:8:roberto
users:x:100:
radiusd:!:108:
vboxusers:!:1000:

Os membros de um grupo são os usuários que o têm como grupo primário (especificado na conta do usuário em /etc/passwd), ou que aparecem listados em /etc/group.

Gerenciamento de usuários e grupos

Para gerenciar usuários e grupos podem-se editar diretamente os arquivos /etc/passwd, /etc/shadow e /etc/group, porém existem utilitários que facilitam essa tarefa:

  • useradd ou adduser: adiciona um usuário
    • Ex: useradd -m roberto : cria o usuário roberto juntamente com o diretório (-m --makedir).
    • Ex: useradd -c "Roberto de Matos" -m roberto : cria o usuário roberto com nome completo "Roberto de Matos"
    • Ex: useradd -c "Roberto de Matos" -g users -m -d /usuarios/roberto -s /bin/tcsh roberto : cria o usuário roberto com nome completo "Roberto de Matos", grupo users, diretório inicial /usuarios/roberto e shell /bin/tcsh
  • userdel: remove um usuário
    • Ex: userdel roberto : remove o usuário roberto, porém preservando seu diretório home
    • Ex: userdel -r roberto : remove o usuário roberto, incluindo seu diretório home
  • usermod: modifica as informações da conta de um usuário
    • Ex: usermod -g wheel roberto : modifica o GID do usuário roberto
    • Ex: usermod -G users,wheel roberto : modifica os grupos secundários do usuário roberto
    • Ex: usermod -d /contas/roberto roberto : modifica o diretório inicial do usuário roberto (mas não copia os arquivos ...)
    • Ex: usermod -l robertomatos roberto : modifica o login do usuário roberto
    • Ex: usermod -m ... : cria o diretório home do usuário roberto
    • Ex: usermod -c "Roberto Matos, R. dos Navegantes, 33333333" : atribui comentários ao usuário roberto
  • passwd: modifica a senha de usuário
    • Ex: passwd roberto
  • login: logo como outro usuário. Tem de estar como root
    • Ex: login roberto
  • groupadd: adiciona um grupo
    • Ex: groupadd ger: cria o grupo ger
  • groupdel: remove um grupo
    • Ex: groupdel ger: remove o grupo ger


Atividade

  1. Crie um usuário com o nome de jose usando o comando adduser.
  2. Dê ao usuário jose a senha jose123.
  3. Confirme a correta criação do usuário jose:
     tail /etc/passwd
    
    ...ou:
     grep jose /etc/passwd
    
    ... ou
    id jose
    
  4. Confirme se o diretório home de jose foi criado corretamente dentro de /home.
  5. Logue utilizando o usuário jose.
    su - jose
    
  6. Crie o grupo turma.
  7. Crie o diretório manoel em /home.
  8. Crie um usuário com o nome de manoel usando o comando useradd. Deve-se ao criar o usuário definir os seguintes parâmetros:
    1. Pertencer ao grupo turma;
    2. O diretório home deve ser /home/manoel;
    3. Configurar o shell do usuário como sendo /bin/bash;
    4. Observar qual a diferença entre os comandos adduser e useradd.
       useradd -g turma -d /home/manoel -s /bin/bash manoel
      
  9. Dê ao usuário manoel a senha mane123.
     passwd manoel
    
  10. Acrescente, por comandos, ao perfil do usuário seu nome completo e endereço: Manoel da Silva, R. dos Pinheiros, 2476666.
     usermod -c "Manoel da Silva, R. dos Pinheiros, 2476666" manoel
    
  11. Verifique o arquivo /etc/passwd e confirme se o usuário manoel está OK.
  12. Mude, por comandos, o diretório home do manoel de /home/manoel para /home/contas/manoel.
     usermod -d /home/contas/manoel manoel
    
  13. Verifique o arquivo /etc/passwd e confirme a alteração.
  14. Logue como manoel e verifique as mensagens na tela.
     login manoel
    
  15. Crie o diretório /home/contas e dentro de contas crie o diretório manoel. Tente logar novamente.
  16. Mude o login do manoel para manoelsilva.
     usermod -l manoelsilva manoel
    
  17. Torne o usuário manoelsilva capaz de executar comandos com sudo
  18. Logue como manoelsilva
  19. Estando logado como manoelsilva, remova o usuário jose
  20. Deslogue de manoelsilva
  21. Remova os usuários criados, inclusive seus diretórios home
  22. Remova os grupos criados

23/08/2018: Usuários e grupos - Continuação

Aula 9

Atividade

Considere o cenário abaixo relativo a grupos e usuários:

Usuariosgrupos.png

  • Crie um diretório em /home para cada grupo, com o nome grupo-arquivos (exemplo, o grupo lab1 terá um diretório chamado lab1-arquivos).
  • Dentro destes diretórios dos grupos, cada usuário deverá possuir um diretório com o seu nome.
  • O shell utilizado será o /bin/bash.
  • Defina a senha de cada usuário.
  • Exibir o arquivo que contém os usuários do sistema.
  • Exibir o arquivo que contém os grupos do sistema
  • Exibir o arquivo que contém as senhas criptografadas dos usuários do sistema.
  • Exibir o arquivo que contém as senhas criptografadas dos grupos do sistema.
  • Mudar o nome de login do usuário ana para anaclara
  • Mudar o nome do grupo alunos para usuarios
  • Inclua no grupo usuarios, os usuários luiz e marta.
  • Apague o grupo usuarios.
  • Quantos usuários tem no servidor?
  • Coloque a senha criptografada dentro do arquivo /etc/passwd
  • Devolva a senha para o arquivo /etc/shadow
  • Apague os grupos lab1, lab2.


Leituras úteis:

Arquivos de usuários, grupos e senhas

Administrando usuários e grupos no Linux

Como Listar os Usuários e Grupos Existentes no Linux?


Relatório parcial 2

Prepare o seu relatório (conteúdo visto até o momento, organização e metodologia) e encaminhe em formato PDF até as 23:59 de 27/08/2018, via tarefa postada no Sigaa. Relatórios não enviados via Sigaa até esta data NÃO SERÃO CONSIDERADOS.


29/08/2018: Linha de comando: arquivos e diretórios; permissões

Aula 10

Há uma maneira de restringir o acesso aos arquivos e diretórios para que somente determinados usuários possam acessá-los. A cada arquivo e diretório é associado um conjunto de permissões. Essas permissões determinam quais usuários podem ler, e escrever (alterar) um arquivo e, no caso de ser um arquivo executável, quais usuários podem executá-lo. Se um usuário tem permissão de execução para um diretório, significa que ele pode realizar buscas dentro daquele diretório, e não executá-lo como se fosse um programa.

Quando um usuário cria um arquivo ou um diretório, o LINUX determina que ele é o proprietário (owner) daquele arquivo ou diretório. O esquema de permissões do LINUX permite que o proprietário determine quem tem acesso e em que modalidade eles poderão acessar os arquivos e diretórios que ele criou. O super-usuário (root), entretanto, tem acesso a qualquer arquivo ou diretório do sistema de arquivos.

O conjunto de permissões é dividido em três classes: proprietário, grupo e usuários. Um grupo pode conter pessoas do mesmo departamento ou quem está trabalhando junto em um projeto. Os usuários que pertencem ao mesmo grupo recebem o mesmo número do grupo (também chamado de Group Id ou GID). Este número é armazenado no arquivo /etc/passwd junto com outras informações de identificação sobre cada usuário, e o arquivo correspondente as senhas criptogravadas dos usuários é /etc/shadow. O arquivo /etc/group contém informações de controle sobre todos os grupos do sistema, e o arquivo correspondente a senhas criptografadas é /etc/gshadow. Assim, pode -se dar permissões de acesso diferentes para cada uma destas três classes.

Quando se executa ls -l em um diretório qualquer, os arquivos são exibidos de maneira semelhante a seguinte:

> ls -l
total 403196
drwxr-xr-x 4 odilson admin 4096 Abr 2 14:48 BrOffice_2.1_Intalacao_Windows/
-rw-r--r-- 1 luizp admin 113811828 Out 31 21:28 broffice.org.2.0.4.rpm.tar.bz2
-rw-r--r-- 1 root root 117324614 Dez 27 14:47 broffice.org.2.1.0.rpm.tar.bz2
-rw-r--r-- 1 luizp admin 90390186 Out 31 22:04 BrOo_2.0.4_Win32Intel_install_pt-BR.exe
-rw-r--r-- 1 root root 91327615 Jan 5 21:27 BrOo_2.1.0_070105_Win32Intel_install_pt-BR.exe
>

As colunas que aparecem na listagem são:

  1. Esquema de permissões;
  2. Número de ligações do arquivo;
  3. Nome do usuário dono do arquivo;
  4. Nome do grupo associado ao arquivo;
  5. Tamanho do arquivo, em bytes;
  6. Mês da criação do arquivo; Dia da criação do arquivo;
  7. Hora da criação do arquivo;
  8. Nome do arquivo;

O esquema de permissões está dividido em 10 colunas, que indicam se o arquivo é um diretório ou não (coluna 1), e o modo de acesso permitido para o proprietário (colunas 2, 3 e 4), para o grupo (colunas 5, 6 e 7) e para os demais usuários (colunas 8, 9 e 10). A figura a seguir destaca as classes de permissões mostradas em uma listagem de diretório.

Pji-Permissoes2.png


Existem três modos distintos de permissão de acesso: leitura (read), escrita (write) e execução (execute). A cada classe de usuários você pode atribuir um conjunto diferente de permissões de acesso. Por exemplo, atribuir permissão de acesso irrestrito (de leitura, escrita e execução) para você mesmo, apenas de leitura para seus colegas, que estão no mesmo grupo que você, e nenhum acesso aos demais usuários. A permissão de execução somente se aplica a arquivos que podem ser executados, obviamente, como programas já compilados ou script shell. Os valores válidos para cada uma das colunas são os seguintes:

  • 1 d se o arquivo for um diretório; Se estiver com - vai ser um arquivo;
  • 2,5,8 r se existe permissão de leitura; Se estiver com - não tem permissão;
  • 3,6,9 w se existe permissão de alteração; Se estiver com - não tem permissão;
  • 4,7,10 x se existe permissão de execução; Se estiver com - não tem permissão;

A permissão de acesso a um diretório tem outras considerações. As permissões de um diretório podem afetar a disposição final das permissões de um arquivo. Por exemplo, se o diretório dá permissão de gravação a todos os usuários, os arquivos dentro do diretório podem ser removidos, mesmo que esses arquivos não tenham permissão de leitura, gravação ou execução para o usuário. Quando a permissão de execução é definida para um diretório, ela permite que se pesquise ou liste o conteúdo do diretório.

Existem dois modos de definir uma permissão, através do modo Octal e modo Textual.

Textual

Usamos letras antes das permissões (chmod é o comando para modificar permissões de arquivos):

$ chmod u+rw, g+w, o-rwx teste.txt

Onde:

  • U - representa usuário;
  • G - representa grupo;
  • O - representa outros.


Octal

O modo Octal tem a mesma função de definir permissões, só que em números. Exemplo:

$ chmod 620 teste.txt

(comando) (permissão) (arquivo)

Tipo de permissão Octal:

  • 4 - Indica permissão de leitura;
  • 2 - Permissão de escrita;
  • 1 - Indica permissão de execução;
  • 0 - Indica sem permissões.

A modificação das permissões de acesso a arquivos e diretórios pode ser feita usando-se os utilitários:

  • chmod: muda as permissões de acesso (também chamado de modo de acesso). Somente pode ser executado pelo dono do arquivo ou pelo superusuário
    • Ex: chmod +x /home/usuario/programa : adiciona para todos os usuários a permissão de execução ao arquivo /home/usuario/programa
    • Ex: chmod -w /home/usuario/programa : remove para todos os usuários a permissão de escrita do arquivo /home/usuario/programa
    • Ex: chmod o-rwx /home/usuario/programa : remove todas as permissões de acesso ao arquivo /home/usuario/programa para todos os usuários que não o proprietário e membros do grupo proprietário
    • Ex: chmod 755 /home/usuario/programa : define as permissões rwxr-xr-x para o arquivo /home/usuario/programa
  • chown: muda o proprietário de um arquivo. Somente pode ser executado pelo superusuário.
    • Ex: chown roberto /home/usuario/programa: faz com que o usuário roberto seja o dono do arquivo
  • chgrp: muda o grupo dono de um arquivo. Somente pode ser executado pelo superusuário.
    • Ex: chgrp users /home/usuario/programa: faz com que o grupo users seja o grupo dono do arquivo /home/usuario/programa

Há também o utilitário umask, que define as permissões default para os novos arquivos e diretórios que um usuário criar. Esse utilitário define uma máscara (em octal) usada para indicar que permissões devem ser removidas. Exemplos:

  • umask 022: tira a permissão de escrita para group e demais usuários
  • umask 027: tira a permissão de escrita para group, e todas as permissões para demais usuários

Atividade

  1. Crie a partir do /home 3 diretórios, um com nome aln (aluno), outro prf (professor) e o último svd (servidor).
  2. Crie 3 grupos com os mesmos nomes acima.
  3. Crie 3 contas de usuários pertencentes ao grupo aln: aluno1, aluno2, aluno3. Estas contas deverão ter seus diretórios homes criados por comando dentro do diretório /home/aln/. Por exemplo para o aluno1 teremos /home/aln/aluno1. Configure a shell dos usuários como /bin/bash.
  4. Crie 3 contas pertencentes ao grupo prf: prof1, prof2, prof3. Estas contas deverão ter seus diretórios homes criados por comando dentro do diretório /home/prf/. Configure a shell dos usuários como /bin/bash.
  5. Crie 3 contas pertencentes ao grupo svd: serv1, serv2, serv3. Estas contas deverão ter seus diretórios homes criados por comando dentro do diretório /home/svd/. Configure a shell dos usuários como /bin/bash.
  6. Crie senhas para os usuários.
  7. Logue com o usuário aluno1 e crie um arquivo chamado aluno1.txt, executando o comando:
    echo "Teste aluno1" > aluno1.txt
    
    ... e saia do usuário aluno1.
  8. Os diretórios dos alunos, e todo o seu conteúdo, devem ser visíveis e editáveis aos membros do próprio grupo, visíveis mas não apagáveis a todos os demais usuários da rede.
  9. Logue com a conta aluno2. Faça um ls -l dentro do diretório home do usuário aluno1. Faça um cat no arquivo aluno1.txt.
  10. Posteriormente, tente fazer o seguinte comando dentro do diretório de aluno1:
    echo "Teste aluno2" >> aluno1.txt
    
    Foi possível executar este comando? Se não, por quê?
  11. Deslogue do usuário aluno2
  12. Logue com prof1 e crie um arquivo chamado prof1.txt, executando o comando:
    echo "Teste prof1" > prof1.txt
    
    Saia do usuário prof1.
  13. Os diretórios dos professores e servidores devem ser mutuamente visíveis, mas não apagáveis, entre os membros dos grupos professores e servidores. Além disso, não devem ser sequer visíveis aos membros do grupo alunos.
  14. Logue com um outro usuário prof e teste se você consegue listar o conteúdo do diretório home do usuário prof1, exibir o conteúdo do arquivo criado no diretório de prof1 e escrever algo neste mesmo arquivo.
  15. Logue com o usuário servidor1 e faça um ls -l dentro do diretório home do usuário prof1. Dê um cat no arquivo prof1.txt que está destro deste diretório. Tente editar este arquivo.
  16. Logue com um usuário aluno e faça um ls -l dentro do diretório home do usuário prof1. Foi possível executar este comando? Se não, por quê?
  17. Crie um diretório chamado trabalho dentro de /var/tmp. Descreva tudo que é necessário fazer para que:
    • Usuários do grupo prof consigam criar arquivos dentro desse subdiretório
    • Demais usuários não possam entrar nesse subdiretório, tampouco listá-lo
    • Qualquer arquivo existente dentro desse subdiretório, ou que venha a ser criado, deve poder ser lido e editado pelos usuários grupo prof.
    • Qualquer arquivo existente nesse subdiretório somente pode ser removido pelo usuário que o criou.

30/08/2018: Linha de comando: arquivos e diretórios; permissões - continuação

Aula 11

05/09/2018: Linha de comando: Instalação de softwares

Aula 12

Instalação de software

A instalação de software pode ser feita de diferentes maneiras:

  • A partir do software em formato de código-fonte: envolve transferir o código-fonte do seu repositório, e então compilá-lo. Isso requer um maior conhecimento técnico, e é uma habilidade esperada para um Técnico que atue na área de Telecomunicações.
  • A partir do software já preparado (compilado): essa forma é mais simples, pois basicamente implica obter o software compilado e copiá-lo para dentro do seu sistema. É também a prática mais comum, por ser mais rápida, fácil e menos trabalhosa. Todas as distribuições Linux (e também o FreeBSD, entre outras variantes de Unix) provêem alguma forma de instalar softwares dessa maneira. Esses sistemas criam o conceito de pacote de software, que é um arquivo especial contendo todos os arquivos do software a ser instalado, e todas as informações necessárias para que a instalação tenha sucesso (versão, dependências, e outras).

No escopo desta disciplina de Projeto Integrador, são usados pacotes de software. Mas nada impede que se demonstre como seria realizar uma instalação a partir do código-fonte, caso exista a curiosidade.

No Ubuntu Linux (e também nas distribuições originadas no Debian), o sistema de pacotes de software se chama dpkg (Debian Package). Existem diferentes formas de instalar e remover sofware, dentre elas:

  1. Diretamente a partir dos arquivos de pacote de software: esses arquivos têm extensão .deb, e devem ser instalados por meio do programa dpkg. Os arquivos .deb devem ser obtidos manualmente pelo usuário, podendo ser copiados de DVDs do sistema, ou obtidos de servidores na rede. Para removê-los, deve-se usar também o dpkg.
  2. Obtendo automaticamente pacotes de software de repositórios: essa forma de administrar os pacotes é muito mais fácil, pois os pacotes de software são obtidos de servidores de pacotes na rede. Ela se baseia num sistema de gerenciamento de pacotes chamado de APT, e pode ser realizada por meio dos aplicativos apt-get ou aptitude (este é ainda mais fácil). Existem também versões gráficas para esses gerenciadores de pacotes.


Instalação manual com dpkg

Para instalar pacotes de software manualmente, primeiro devem-se obter os respectivos arquivos de instalação. Cada pacote de software está contido em um arquivo com extensão .deb. Esses arquivos podem ser obtidos dos CD e DVD de instalação, ou de repositórios na Internet. Exemplos:


Cada arquivo de instalação deve ser instalado da seguinte forma:

dpkg -i nome_do_pacote.deb

Se o pacote de software não puder ser instalado, uma mensagem de erro é apresentada. Uma causa para esse problema é existirem dependências em relação a outros pacotes de software, os quais devem então ser instalados previamente.

Para descobrir as dependência de um pacote podemos utilizar o comando a seguir:

# sudo apt-cache depends nome-do-pacote

A remoção de um pacote de software pode ser feita assim:

dpkg -r nome_do_pacote

Se o pacote a ser removido for dependência para outros pacotes instalados, a remoção será abortada.


A listagem de todos os pacotes instalados pode ser obtida com este comando:

dpkg-query -l

A listagem dos arquivos instalados por um pacote é mostrada com este outro comando:

dpkg-query -L nome_do_pacote


Informações detalhadas sobre um pacote podem ser mostradas assim:

dpkg-query -p nome_do_pacote

Pacote deb NixNote

Pacote deb Open Office

Pacote deb do navegador Opera

Obtenção automática de software

Os pacotes de softwares dos sistemas operacionais Ubuntu e Debian são organizados e disponibilizados em repositórios, que são servidores na Internet onde há cópias dos arquivos de instalação desses pacotes. Os repositórios são configurados durante a própria instalação do sistema, ficando registrados no arquivo /etc/apt/sources.list. Esse arquivo pode ser modificado para incluir ou remover repositórios, quando necessário.


Um resumo dos comandos que podem ser usados com apt-get:

  • apt-get update: atualiza o catálogo de pacotes de software conhecidos. Isso implica consultar os repositórios configurados e transferir as listas de pacotes lá existentes. Isso é importante para ter acesso a versões atualizadas dos pacotes de software.
  • apt-get install nome_do_pacote: instala o pacote de software chamado nome_do_pacote. Se houver dependências de outros pacotes, eles também serão instalados.
  • apt-get remove nome_do_pacote: remove o pacote de software chamado nome_do_pacote. se outros pacotes dependerem desse pacote, eles também serão removidos.
  • apt-get clean: remove as cópias dos arquivos de pacotes de software transferidos e não mais necessários.
  • apt-get upgrade: atualiza todos os pacotes de software para suas versões mais recentes, caso existam.


Um resumo dos comandos que podem ser usados com aptitude:

  • aptitude update: mesmo que apt-get update
  • aptitude install nome_do_pacote: mesmo que apt-get install
  • aptitude remove nome_do_pacote: mesmo que apt-get remove
  • aptitude search nome: lista todos os pacotes de software conhecidos cujos nomes contenham nome


Gerador de lista de repositórios source.list


Utilizando repositório PPA (Personal Package Archives)

PPA quer dizer Personal Package Archives, os repositórios deste tipo nada mais são do quer servidores na internet onde se encontram os programas que não estão nos repositórios oficias da sua distro. Mas essa é uma generalização porque alguns programas que estão na Central de Programas possuem PPA, caso do WINE por exemplo, a diferença entre instalar a versão da Central de Programas e instalar via PPA é que a versão que está na Central de Programas e suas possíveis atualizações já foram testadas e apresentam um nível bom de segurança e estabilidade, porém, não trazem os mesmos recursos muitas vezes, das versões mais recentes, coisa que o PPA trás.

Mas antes de adicionar PPAs no seu sistema, procure informações referentes aos desenvolvedores, procedência, etc, pois se trata de programas de terceiros, não oficiais da lista de repositório da versão do seu sistema operacional.

O comando em si é simples:

# sudo add-apt-repository nome-do-repositorio-ppa

Como exemplo, vamos utilizar o PPA do Wine, ele é um software que permite rodar aplicações Windows no Linux:

# sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-wine/ppa

Posteriormente devemos atualizar a lista de repositórios:

# sudo apt-get update

E por fim instalar o pacote:

# sudo apt-get install wine

Também podemos remover repositórios PPA, seja pelo fato de não estar mais disponível ou simplesmente porque não queremos mais utilizá-lo. Para isso utilizamos o comando a seguir:

# sudo add-apt-repository -r ppa:endereço-do-repositorio

e posteriormente atualizamos a lista:

# sudo apt-get update


06/09/2018: Linha de comando: Instalação de softwares - Continuação

Aula 13


Atividades

Execute os passos seguintes tanto com instalação manual quanto automática de software.

  1. Instale estes softwares:
    • mplayer
    • mencoder
    • handbrake
    • pppoe
    • hostapd
    • vlan
  2. Após instalá-los, obtenha suas descrições. Veja também as descrições destes outros softwares já instalados:
    • bash
    • iproute2
    • iptables
    • tcpdump
  3. Liste todos os softwares instalados.
  4. Remova os softwares instalados nos passos anteriores.
  5. Descubra como se podem instalar softwares em modo gráfico.


Leituras úteis:

Como usar o APT - Obtendo informações sobre pacotes

Lista de PPAs

Pacotes .deb

41 Softwares para Linux

12/09/2018: Linha de comando: Backups

Aula 14

Backups

Existem muitos programas para realizar cópias de segurança no Linux (chamadas de backup). Porém tradicionalmente a forma mais simples de realizar uma cópia pessoal de um conjunto de arquivos e diretórios faz uso de um programa simples chamado tar.

tar

O programa tar é um utilitário do mundo Unix originalmente criado para backups em fita (daí seu nome: TApe aRchiver, se bem que tar é também um trocadilho que pode significar piche, pois ele de certa forma gruda um arquivo ao outro). O resultado da execução do tar é um arquivo contendo todos os arquivos e diretórios que foram selecionados para inclusão. Esse arquivo tar pode ser então compactado, obtendo-se algo parecido com o que faz zip ou rar.

Mas porque não usar então zip e rar ? Afinal, eles existem também no Linux ... No entanto, esses compactadores nasceram no mundo do antigo MS-DOS, e assim não são capazes de armazenar todos os atributos de arquivos que existem em sistemas Unix (informações tais como usuário e grupo dono do arquivo, permissões de acesso, tipo do arquivo, datas de último acesso e modificação). O tar, pelo contrário, consegue preservar esses atributos, e por isto se torna mais adequado para uso no Unix em geral.

Uso do tar:

  • Criação de arquivo tar:
    tar cf nome_arquivo.tar arquivo_ou_diretorio1 [arquivo_ou_diretorio2 ...]
    
  • Mostrar o conteúdo de arquivo tar:
    tar tvf nome_arquivo.tar
    
  • Extrair conteúdo de arquivo tar:
    tar xf nome_arquivo.tar
    

Os usos acima não compactam os arquivos incluídos dentro do arquivo tar. Para compactá-los deve-se adicionar uma opção de compactação:

  • Criação de arquivo tar compactado:
    • Com compress:
      tar cZf nome_arquivo.tar.Z arquivo_ou_diretorio1 [arquivo_ou_diretorio2 ...]
      
    • Com gzip:
      tar czf nome_arquivo.tar.gz arquivo_ou_diretorio1 [arquivo_ou_diretorio2 ...]
      
    • Com bzip2:
      tar cjf nome_arquivo.tar.bz2 arquivo_ou_diretorio1 [arquivo_ou_diretorio2 ...]
      
    • Com xz:
      tar cJf nome_arquivo.tar.xz arquivo_ou_diretorio1 [arquivo_ou_diretorio2 ...]
      
  • Mostrar o conteúdo de arquivo tar:
    • Com compress:
      tar tvZf nome_arquivo.tar.Z
      
    • Com gzip:
      tar tvzf nome_arquivo.tar.gz
      
    • Com bzip2:
      tar tvjf nome_arquivo.tar.bz2
      
    • Com xz:
      tar tvJf nome_arquivo.tar.xz
      
  • Extrair conteúdo de arquivo tar:
    • Com compress:
      tar xZf nome_arquivo.tar.Z
      
    • Com gzip:
      tar xzf nome_arquivo.tar.gz
      
    • Com bzip2:
      tar xjf nome_arquivo.tar.bz2
      
    • Com xz:
      tar xJf nome_arquivo.tar.xz
      

Parâmetros:

-c - cria um novo arquivo tar;

-M - cria, lista ou extrai um arquivo multivolume;

-p - mantém as permissões originais do(s) arquivo(s);

-r - acrescenta arquivos a um arquivo tar;

-t - exibe o conteúdo de um arquivo tar;

-v - exibe detalhes da operação;

-w - pede confirmação antes de cada ação;

-x - extrai arquivos de um arquivo tar;

-z - comprime ou extrai arquivos tar resultante com o gzip;

-j - comprime ou extrai arquivos tar resultante com o bz2;

-f - especifica o arquivo tar a ser usado;

-C - especifica o diretório dos arquivos a serem armazenados.

Compactadores no modo texto

Vários compactadores de arquivos existem no Linux, e o nautilus simplifica sua seleção e uso. Esses compactadores podem ser usados também no modo texto ... aliás, eles originalmente foram criados para serem usados dessa forma ! O que o nautilus faz é facilitar seu uso por meio de uma interface gráfica.

Os principais compactadores são:

  • compress: compactador mais antigo e comum nos Unix em geral, porém em desuso. Gera arquivos compactados com extensão .Z. Precisa do pacote de software ncompress no Ubuntu. Exemplo de uso:
    msobral@curl2:~/tmp$ compress palavras.txt 
    msobral@curl2:~/tmp$ ls -l palavras.txt.Z 
    -rw-rw-r-- 1 msobral msobral 932433 Jun 29 14:59 palavras.txt.Z
    msobral@curl2:~/tmp$ uncompress palavras.txt.Z 
    msobral@curl2:~/tmp$ ls -l palavras.txt
    -rw-rw-r-- 1 msobral msobral 2856243 Jun 29 14:59 palavras.txt
    
  • GNU zip: compactador bastante utilizado, com maior poder de compactação que compress. Gera arquivos compactados com extensão .gz. Já vem instalado no Ubuntu. Exemplo de uso:
    msobral@curl2:~/tmp$ gzip palavras.txt
    msobral@curl2:~/tmp$ ls -l palavras.txt.gz
    -rw-rw-r-- 1 msobral msobral 532756 Jun 29 14:59 palavras.txt.gz
    msobral@curl2:~/tmp$ gunzip palavras.txt.gz 
    msobral@curl2:~/tmp$ ls -l palavras.txt
    -rw-rw-r-- 1 msobral msobral 2856243 Jun 29 14:59 palavras.txt
    
  • bzip2: vem sendo bastante usado por ter um poder de compactação ainda maior, porém à custa de maior processamento (compactação fica mais lenta). Gera arquivos compactados com extensão .bz2. Também já vem instalado no Ubuntu.
    msobral@curl2:~/tmp$ bzip2 palavras.txt
    msobral@curl2:~/tmp$ ls -l palavras.txt.bz2 
    -rw-rw-r-- 1 msobral msobral 720099 Jun 29 14:59 palavras.txt.bz2
    msobral@curl2:~/tmp$ bunzip2 palavras.txt.bz2 
    msobral@curl2:~/tmp$ ls -l palavras.txt
    -rw-rw-r-- 1 msobral msobral 2856243 Jun 29 14:59 palavras.txt
    
  • xz: outro compactador bastante usado recentemente. Pode compactar ainda mais que bzip2, porém a um custo computacional maior. Isso significa que ele demora mais para compactar um arquivo que esse outro compactador. Gera arquivos com extensão .xz. Ele já vem instalado no Ubuntu.
    msobral@curl2:~/tmp$ xz palavras.txt 
    msobral@curl2:~/tmp$ ls -l palavras.txt.xz 
    -rw-rw-r-- 1 msobral msobral 387056 Jun 29 14:59 palavras.txt.xz
    msobral@curl2:~/tmp$ unxz palavras.txt.xz 
    msobral@curl2:~/tmp$ ls -l palavras.txt
    -rw-rw-r-- 1 msobral msobral 2856243 Jun 29 14:59 palavras.txt
    
  • ... outros menos populares no mundo do Linux, tais como zip, rar e zoo.

Note que os compactadores compress, gzip, bzip2 e xz compactam um arquivo por vez. Assim, com eles não é possível juntar vários arquivos e diretórios dentro de um único arquivo compactado (o que se faz corriqueiramente com zip ou rar ...). Portanto, se for necessário compactar um diretório ou um conjunto de arquivos, o melhor é combinar um compactador com o programa tar.


Leituras interessantes:

Comando TAR

Exercícios

Faça os exercícios abaixo usando os compactadores no modo texto:

  1. Procure um arquivo de texto (extensão .txt, .html, ou .doc) com ao menos 100 kB e compacte-o com compress, gzip, bzip2 e xz. Compare os tamanhos dos arquivos resultantes.
  2. Usando o programa tar, compacte todo o diretório Documentos do usuário aluno. Experimente criar o arquivo tar sem compactação, e depois compactado com cada um dos compactadores vistos. Você terá portanto como resultado quatro arquivos tar diferentes ...
  3. Descompacte os arquivos tar gerados na questão anterior. Para evitar sobreposição, descompacte cada um deles em um diretório separado.


Baixe o arquivo do link abaixo e faça o exercício proposto:

Arquivos_gerais.tar.gz

  1. Descompacte o arquivo.
  2. Separe os arquivos em suas respectivas pastas (vídeos, músicas, documentos, imagens) através de comandos para mover no terminal.
  3. Compacte os arquivos usando o compress, gzip, bzip2 e xz em conjunto com o tar. Compare os tamanhos dos arquivos resultantes.
  4. Liste o conteúdo de cada um dos arquivos compactados
  5. Descompacte os arquivos criados anteriormente no diretório /home/aluno/arquivos_gerais

13/09/2018: Linha de comando: Backups - continuação

Aula 15

19/09/2018: Configuração de rede

Aula 16

Endereço IPv4

História


A internet não foi criada para uso comercial que temos atualmente, foi de fato um projeto militar Americano conhecido como ARPANET que tinha por objetivo conectar vários nós tendo a forma parecida com uma teia de aranha, onde se um nó fosse desconectado não haveria problema com os demais.

Com o crescimento da ARPANET nas Universidades Americanas, o principal tráfego de informações eram discussões sobre assuntos acadêmicos entre professores. Nessa época os criadores dessa rede não tinham consciência que esse projeto iria tomar gigantes proporções que hoje presenciamos.

Na internet, cada host e cada roteador tem um endereço IP (Internet Protocol), que codifica seu número de rede e seu número de host. Essa combinação é única, ou seja, duas máquinas conectadas a internet não possuem o mesmo endereço IP.

Devido ao alto crescimento da ARPANET, após cinco anos houve o surgimento do protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) um protocolo que utilizamos até hoje, com um endereço de 32 bits e mais de 4,2 bilhões de combinações de endereços possíveis, que para época esse número era um exagero.

Segundo Vint Cerf (2010), vice-presidente do Google, os endereços de IP podem esgotar em até um ano, foi exatamente o que aconteceu em Fevereiro de 2011. O problema não se agravou mais e anteriormente devido a várias tecnologias e medidas paliativas que surgiram ao longo da década de 1990. Podemos citar CIDR (Classless Inter-Domain Routing), RFC 1918 (Address Allocation for Private Internets), NAT (Network Address Translation) e DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) fizeram com que tardassem esse esgotamento de IP’s na internet.


Esgotamento dos endereços IPv4


É importante informar que a divisão dos blocos IPv4 não é nada ponderada, metade dos endereços foram destinados aos Estados Unidos (“criador do backbone, principal estrutura da Internet”) e a outra metade foi distribuída para os demais regiões geográficas do mundo.

No inicio da distribuição dos endereços, existiram empresas e universidades que compraram 16 milhões de endereços. Hoje seria raro essas entidades devolverem o que adquiriram para uma melhor redistribuição dos endereços. Mas se essa divisão dos IPv4 fosse de forma igual para tal demanda de sua determinada região, não adiantaria em nada, estaríamos sujeitos do mesmo jeito ao esgotamentos dos IPs. Por esse e outros motivos que a IANA mais tarde necessitou de regras mais rígidas para a distribuição dos IPv4 para o mundo.

O IANA (Internet Assigned Numbers Authority) é responsável pelo controle de todos os números IPs e, atualmente, ele realiza suas operações através da ICANN (). A responsabilidade sobre uma parte dos endereços é delegada pela IANA para cada um dos Registros Regionais de Internet, que os gerenciam e distribuem dentro de suas respectivas regiões geográficas. Em nossa região, o responsável é o LACNIC (Latin America and Caribbean Network Information Centre).

Classes de endereços IPv4


Um endereço IPv4 é formado por 32 bits que é o mesmo que dizermos que possui quatro octetos representados na forma decimal (ex: 192.168.0.1). Uma parte desse endereço (bits mais significativos) indicam-nos a rede e a outra parte (bits menos significativos) indicam-nos qual a máquina dentro da rede.

Com o objetivo de serem possíveis redes de diferentes dimensões, foram definidas cinco diferentes classes de endereços IP (Classes: A, B, C, D e E).

Originalmente, o espaço de endereçamento IP foi dividido estruturas de tamanho fixo designadas de “classes de endereço”. As principais são a classe A, classe B e classe C. Com base nos primeiros bits (prefixo) de um endereço IP, conseguimos facilmente determinar rapidamente a qual a classe pertence de determinado endereço IP.

De forma a resumir a informação relativamente às classes de redes IP, criei a seguinte tabela:

Classesipv4.jpg

Analisando as três principais classes (A, B e C) podemos verificar o seguinte:

A classe A possui um conjunto de endereços que vão desde o 1.0.0.0 até 127.0.0.0, onde o primeiro octeto (primeiros 8 bits N.H.H.H) de um endereço IP identifica a rede e os restantes 3 octetos ( 24 bits) irão identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereço Classe A – 120.2.1.0


A classe B possui um conjunto de endereços que vão desde o 128.0.0.0 até 191.255.0.0, onde os dois primeiros octetos (16 bits N.N.H.H) de um endereço IP identificam a rede e os restantes 2 octetos ( 16 bits) irão identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereço Classe B – 152.13.4.0


A classe C possui um conjunto de endereços que vão desde o 192.0.0.0 até 223.255.255.0, onde os três primeiros octetos (24 bits N.N.N.H) de um endereço IP identificam a rede e o restante octeto ( 8 bits) irão identificar um determinado host nessa rede.

Exemplo de um endereço Classe C – 192.168.10.0


Classes especiais


Existem classes especiais na Internet que não são consideradas públicas, não são consideradas como endereçáveis, são reservadas, por exemplo, para a comunicação com uma rede privada ou com o computador local ("localhost").


Blocos de Endereços Reservados
CIDR Bloco de Endereços Descrição Referência
0.0.0.0/8 Rede corrente (só funciona como endereço de origem) RFC 1700
10.0.0.0/8 Rede Privada RFC 1918
14.0.0.0/8 Rede Pública RFC 1700
39.0.0.0/8 Reservado RFC 1797
127.0.0.0/8 Localhost RFC 3330
128.0.0.0/16 Reservado (IANA) RFC 3330
169.254.0.0/16 Zeroconf RFC 3927
172.16.0.0/12 Rede privada RFC 1918
191.255.0.0/16 Reservado (IANA) RFC 3330
192.0.2.0/24 Documentação RFC 3330
192.88.99.0/24 IPv6 para IPv4 RFC 3068
192.168.0.0/16 Rede Privada RFC 1918
198.18.0.0/15 Teste de benchmark de redes RFC 2544
223.255.255.0/24 Reservado RFC 3330
224.0.0.0/4 Multicasts (antiga rede Classe D) RFC 3171
240.0.0.0/4 Reservado (antiga rede Classe E) RFC 1700
255.255.255.255 Broadcast


Rede privada


Na arquitetura para endereçamentos da Internet, uma rede privada (private network) é uma rede que usa o espaço privado de endereços IP, seguindo os padrões estabelecidos pela RFC 1918 para redes IPv4 e RFC 4193 para IPv6. Estes endereços são associados aos dispositivos que precisam se comunicar com outros dispositivos em uma rede privada (que não faz parte da Internet).

As redes privadas estão se tornando muito comuns nos escritórios (LAN), pois não há a necessidade de que todos os computadores de uma organização possuam um IP universalmente endereçável. Outra razão que torna importante os IPs privados, é o número limitado de IPs públicos. O IPv6 foi criado para resolver este último problema.

Os Roteadores são configurados para descartar qualquer tráfego que use um IP privado. Este isolamento garante que uma rede privada tenha uma maior segurança pois não é possível, em geral, ao mundo externo criar uma conexão direta a uma máquina que use um IP privado. Como as conexões não podem ser feitas entre diferentes redes privadas por meio da internet, diferentes organizações podem usar a mesma faixa de IP sem que haja conflitos (ou seja, que uma comunicação chegue acidentalmente a um elemento que não deveria).

Se um dispositivo em uma rede privada deve se comunicar com outras redes, é necessário que haja um "gateway" para garantir que a rede externa seja vista com um endereço que seja "real" (ou público) de maneira que o roteador permita a comunicação. Normalmente este gateway será um service NAT (‘’Network address translation’’) ou um Servidor Proxy. Isto, porém, pode causar problemas se a organização tentar conectar redes que usem os mesmos endereços privados.

Os endereços atualmente reservados a redes privadas na internet são:


Nome Faixa de endereços IP Número de IPs classful Descrição Maior bloco CIDR Referência
8-bit block 10.0.0.0 – 10.255.255.255 16,777,216 Uma classe A 10.0.0.0/8 RFC 1597 (obsoleto), RFC 1918
12-bit block 172.16.0.0 – 172.31.255.255 1,048,576 16 classes B 172.16.0.0/12
16-bit block 192.168.0.0 – 192.168.255.255 65,536 256 classes C 192.168.0.0/16
16-bit block 169.254.0.0 – 169.254.255.255 65,536 Uma classe B 169.254.0.0/16 RFC 3330, RFC 3927


Endereço IPv6

História


O IP versão 6 começou a ser desenvolvido no início da década de 1990, com o objetivo de ser a solução definitiva para o esgotamento de endereços IPs na Internet, tendo esse como o principal objetivo.

Em 1993, o IESG (Internet Engineering Steering Group) criou um grupo de trabalho para uma nova versão do protocolo IP, o IPNGWG (IP Next Generation Working Group), com base em alguns objetivos que deveriam ser alcançados. O grupo de trabalho, então, selecionou protocolos "candidatos" para a camada de rede da arquitetura TCP/IP. O vencedor foi o SIPP (Simple Internet Protocol Plus), por diferir menos do IPv4 e ter um plano de transição melhor. Mas uma combinação de aspectos positivos dos três protocolos candidatos foi feita e com isso gerou-se a recomendação para a versão 6 do IP em novembro de 1994.

O protocolo IPv6 não foi só criado para resolver o problema de quantidades de endereços, foi também para disponibilizar novos serviços e benefícios que não existiam no IPv4 ou que não eram utilizados de forma otimizada. Abaixo podemos citar alguns desses benefícios:

  • Espaço de endereçamento (128 bits);
  • Formato de cabeçalho simplificado;
  • Arquitetura hierárquica de rede para um roteamento eficiente;
  • Suporte aos atuais protocolos de roteamento;
  • Serviços de autoconfiguração;
  • Implementação de IPSec (IP Security Protocol) de forma nativa;
  • Crescimento do número de endereços multicast;
  • Implantações para qualidade de serviço;
  • Suporte a serviços de tempo real.

Para a internet para fazer uso das vantagens do IPv6 sobre IPv4, a maioria dos hosts da Internet, bem como as redes de conexão, precisam implantar este protocolo. Enquanto a implantação do IPv6 está acelerando, especialmente na região da Ásia-Pacífico e alguns países europeus, áreas como as Américas e a África são comparativamente um atraso na implantação do IPv6. A troca de tráfego entre as duas redes IPv4 e IPv6 requer tradutores especiais o que torna a rede menos eficiente comparado uma rede completamente IPv6. Os sistemas operacionais modernos dos computadores implementam um protocolo de duplo software para acesso transparente para ambas as redes, quer sejam elas iguais, ou através de um protocolo de tunelamento como 6to4, 6in4, ou Teredo.

Em dezembro de 2012, apesar de marcar o seu 14º aniversário, o IPv6 está apenas em sua infância em termos de implantação em todo o mundo em geral. Um estudo realizado em 2008 pelo Google Inc indicou que a penetração do protocolo IPv6 ainda era menos de 1% dos hosts habilitados para a Internet em qualquer país, naquela época.


Formato do endereçamento IPv6


Os endereços IPv6 são números de 128 bits (16 bytes). Ao invés de adotar a notação decimal pontuada do IPv4, onde o endereço é formado por quadro bytes separados por ".", o IPv6 representa seu endereço na forma de 8 palavras de 16 bits, separadas por ":". Cada uma das palavras que forma o endereços IPv6 é representada em hexadecimal.


Dessa forma, um endereço IPv6 tem o seguinte formato:

FE80:0000:0000:0000:68DA:8909:3A22:FECA


As palavras que forem formadas unicamente por quatro zeros em hexadecimal podem ser substituídas por um único zero, conforme o exemplo a seguir:

FE80:0:0:0:68DA:8909:3A22:FECA


A escrita de cada endereço IPv6 é longa, o que dificulta sua representação. Com o IPv6, o serviço de DNS que oferece um nome fácil de usar a um computador será mais necessário do que nunca, pois é simplesmente impossível decorar os endereços de IPv6 presente em uma infraestrutura de rede. Para tornar os endereços ainda mais compactos, uma sequência de zeros pode ser substituídas pelo símbolo "::", conforme o exemplo abaixo:

FE80::68DA:8909:3A22:FECA


Contudo, essa simplificação pode ocorrer uma única vez no endereço, ou não será possível determinar quantos zeros correspondem a cada símbolo "::".


O símbolo "::" pode estar também no início do endereço. Por exemplo, o endereço loopback IPv6 é representado como:

::1, que é equivalente a 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001


Os endereços IPv6 são seguidos de uma máscara de sub-rede na forma compacta (/"tamanho do prefixo"), de maneira similar aos endereços IPv4:

FE80::68DA:8909:3A22:FECA/80

Interfaces de rede


Qualquer dispositivo (físico ou lógico) capaz de transmitir e receber datagramas IP. Interfaces de rede ethernet são o exemplo mais comum, mas há também interfaces PPP (seriais), interfaces tipo túnel e interfaces loopback. De forma geral, essas interfaces podem ser configuradas com um endereço IP e uma máscara de rede, e serem ativadas ou desabilitadas. Em sistemas operacionais Unix a configuração de interfaces de rede se faz com o programa ifconfig:

Para mostrar todas as interfaces:

aluno@M1:~> ifconfig -a
ppp0      Link encap:Point-to-Point Protocol
          inet addr:189.30.70.200  P-t-P:200.138.242.254  Mask:255.255.255.255
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1492  Metric:1
          RX packets:34260226 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:37195398 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:3
          RX bytes:19484812547 (18582.1 Mb)  TX bytes:10848608575 (10346.0 Mb)

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:19:D1:7D:C9:A9
          inet addr:192.168.1.100  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:37283974 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:42055625 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:20939614658 (19969.5 Mb)  TX bytes:18284980569 (17437.9 Mb)
          Interrupt:16 Base address:0xc000

lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:273050 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:273050 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:21564572 (20.5 Mb)  TX bytes:21564572 (20.5 Mb)
aluno@M1:~>

Configuração manual e temporária


Para configurar uma interface de rede (que fica automaticamente ativada):

aluno@M1:~> ifconfig eth0 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0

Para desativar uma interface:

aluno@M1:~> ifconfig eth0 down

Para ativar uma interface:

aluno@M1:~> ifconfig eth0 up

Ao se configurar uma interface de rede, cria-se uma rota automática para a subrede diretamente acessível via aquela interface. Isto se chama roteamento mínimo.

aluno@M1:~> ifconfig eth0 192.168.10.0 netmask 255.255.0.0
aluno@M1:~> netstat -rn
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
192.168.0.0     0.0.0.0         255.255.0.0     U         0 0          0 eth0
127.0.0.0       0.0.0.0         255.0.0.0       U         0 0          0 lo
dayna@dayna:~>

Flags netstat

Usualmente, é suficiente definir uma única rota adicional para um computador, chamada de rota default (ou rota padrão). Essa rota tem o seguinte significado: se o destino não estiver em minha própria subrede, e nenhuma outra rota específica existir para a subrede onde se encontra, então repasse o pacote para o roteador indicado. Em um computador Linux isso pode ser feito assim:

# adiciona a rota default, que passa pelo roteador 192.168.10.100
route add default gw 192.168.10.100


Para que o acesso a rede esteja completo, falta apenas configurar um servidor DNS para ser possível a tradução de nomes de domínio para endereços IP. Esta configuração pode ser feita da seguinte forma:

# Editar o arquivo /etc/resolv.conf
vi /etc/resolv.conf

#Editar o seu conteúdo e inserir a linha abaixo
nameserver 200.135.37.65


Além de toda a configuração básica apresentada acima, pode-se associar mais de um endereço a uma mesma interface de rede. Isto se chama IP alias:

aluno@M1:~> ifconfig eth0:0 192.168.1.110 netmask 255.255.255.0
aluno@M1:~> ifconfig eth0:1 192.168.2.100 netmask 255.255.255.0
aluno@M1:~> ifconfig -a
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:19:D1:7D:C9:A9
          inet addr:192.168.1.100  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:37295731 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:42068558 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:20942258027 (19972.0 Mb)  TX bytes:18294794452 (17447.2 Mb)
          Interrupt:16 Base address:0xc000

eth0:0    Link encap:Ethernet  HWaddr 00:19:D1:7D:C9:A9
          inet addr:192.168.1.110  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          Interrupt:16 Base address:0xc000

eth0:1    Link encap:Ethernet  HWaddr 00:19:D1:7D:C9:A9
          inet addr:192.168.2.100  Bcast:192.168.2.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          Interrupt:16 Base address:0xc000
aluno@M1:~>

Configuração permanente


Todo sistema operacional possui alguma forma de configurar suas interfaces de rede, para que sejam automaticamente ativadas no boot com seus endereços IP. Por exemplo, em sistemas Linux Ubuntu e Debian, a configuração de rede se concentra no arquivo /etc/network/interfaces:

# This file describes the network interfaces available on your system
# and how to activate them. For more information, see interfaces(5).

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback
        address 127.0.0.1
        netmask 255.0.0.0

# a interface ethernet eth0
auto eth0
iface eth0 inet static
	address 192.168.1.100
	netmask 255.255.255.0
	gateway 192.168.1.254
        dns-nameservers 200.135.37.65

Esses arquivo é lido pelos scripts ifup e ifdown. Esses scripts servem para ativar ou parar interfaces específicas, fazendo todas as operações necessárias para isto:

# Ativa a interface eth0
ifup eth0

# Desativa a interface eth0
ifdown eth0

Para ativar, desativar ou recarregar as configurações de todas as interfaces de rede:

# desativa todas as interfaces de rede
sudo /etc/init.d/networking stop

# ativa todas as interfaces de rede
sudo /etc/init.d/networking start

# recarrega as configurações de todas as interfaces de rede
sudo /etc/init.d/networking restart

O que todo host deve possuir


Com o que se fez até o momento, pode-se concluir que todo host (computador, tablet, smartphone, ..., qualquer dispositivo que rode aplicações da Internet) precisa de:

  • Endereço IP e máscara de rede: um host precisa de um endereço para que possa se comunicar com outros hosts. A máscara de rede informa o tamanho da subrede IP em que ele se encontra.
  • Rota default (padrão): para se comunicar com hosts de outras subredes, é preciso enviar os pacotes para um roteador que saiba encaminhá-los a seus destinos. O roteador default (ou padrão) é um roteador para quem se destinam todos esses pacotes. Tecnicamente ele corresponde à rota para o destino 0.0.0.0/0.
  • Endereço IP do servidor DNS: usuários costumam endereçar hosts e servidores por seus nomes de domínio, e não por seus endereços IP. Isso é muito mais fácil de memorizar do que os endereços numéricos. Como explicado em aula, nomes de domínio são análogos a nomes de assinantes em um catálogo telefônico. No entanto, as aplicações precisam dos endereços IP para se comunicarem. O servidor DNS faz a tradução de nome de domínio para endereço IP, e é usado pelas aplicações transparentemente (isso é, você não percebe que isso ocorre). O endereço desse servidor deve ser configurado em cada host, para que se possam traduzir nomes de domínio.


20/09/2018: Configuração de rede - Subredes

Aula 17


Sistema binário

O sistema binário ou de base 2 é um sistema de numeração posicional em que todas as quantidades se representam com base em dois números, ou seja, zero e um (0 e 1).

Os computadores digitais trabalham internamente com dois níveis de tensão, pelo que o seu sistema de numeração natural é o sistema binário. Com efeito, num sistema simples como este é possível simplificar o cálculo, com o auxílio da lógica booliana. Em computação, chama-se um dígito binário (0 ou 1) de bit, que vem do inglês Binary Digit. Um agrupamento de 8 bits corresponde a um byte (Binary Term). Um agrupamento de 4 bits, ainda, é chamado de nibble.

Um processador é formado por milhares de blocos lógicos complexos, formados por portas lógicas básicas, e o funcionamento destas está amparado por um postulado fundamental à eletrônica digital que determina que um circuito opere apenas com dois níveis de tensão bem definidos. Em um circuito digital TTL (Transistor Transistor Logic), os dois níveis de tensão padronizados são 0V (zero volt) e 5V (cinco volts). Ao projetar um sistema digital, ao invés de trabalhar com níveis de tensão trabalha-se com níveis lógicos, então, no caso do circuito TTL, 0V será representado por “0” e 5V será representado por “1”, e os níveis de tensão entre eles serão ignorados, ou seja, adotar-se-á uma faixa até a qual será considerado nível lógico zero, e a partir dela, nível lógico 1. Neste caso, de 0V a 2,5V temos “0”, e a partir daí até 5V temos “1”.

O sistema binário é base para a Álgebra booliana (de George Boole — matemático inglês), que permite fazer operações lógicas e aritméticas usando-se apenas dois dígitos ou dois estados (sim ou não, verdadeiro ou falso, tudo ou nada, ligado ou desligado, 1 ou 0). Toda a electrónica digital e computação estão baseadas nesse sistema binário e na lógica de Boole, que permite representar por circuitos electrónicos digitais (portas lógicas) os números, caracteres, realizar operações lógicas e aritméticas. Os programas de computadores são codificados sob forma binária e armazenados nas mídias (memórias, discos, etc) sob esse formato. Assim, para informação armazenada na memória RAM do computador, o formato será de voltagem mais alta (1) ou mais baixa (0). Em discos magnéticos a binariedade se dará por diferença de polaridade, positiva ou negativa.

Convertendo decimal para binário


Para converter um número decimal para binário, basta realizar divisões sucessivas do número decimal por 2 (base do sistema binário) e verificar se essa divisão possui resto ou não. Se possuir, o valor é 1 se não possuir, o valor é 0.

Exemplo de conversão do valor 29 para binário:


Binario29.jpg


Exemplo de conversão do valor 10 para binário:


Binario10.jpg


Convertendo binário para decimal


Para converter um número binário para decimal, basta multiplicar cada bit pelo seu valor de posição e somar os resultados.

Exemplo de conversão do valor 10101 para decimal:


Decima10101.jpg


Exemplo de conversão do valor 11101 para decimal:


Decimal11101.jpg


Estrutura do endereço IPv4

O IPv4 é representado na notação de ponto decimal (por exemplo, 192.168.23.245 ), somente para benefício humano, pois os computadores entendem o endereço na sua notação binária nativa com 32 bits de tamanho, compostos de 4 octetos de 8 bits cada, separados por um ponto:

Estruturaipv4.jpg


Os endereços IPv4 são divididos em duas partes: o ID de rede e o ID de host. A primeira parte do endereço é o ID de rede que identifica uma determinada rede. A última parte é o ID de host, que identifica um host dentro da rede definida pelo ID de rede.


ID de rede + ID de host = 32 bits


Somente através da máscara de sub-rede que é possível definir o tamanho do ID de rede e ID de host. Apenas examinando um endereço IPv4 como 192.168.23.245, não sabemos quais dos 32 bits são utilizados em cada ID, pois eles variam de acordo com a máscara.


Criando Subredes


Criar sub-redes é a pratica para subdividir logicamente um espaço de endereços, alterando a máscara de sub-rede de uma rede, dividindo as redes em vários domínios de difusão (broadcast), evitando futuras lentidões com o aumento da rede. A divisão da rede também ajuda em um melhor aproveitamento do bloco de endereços disponível.

Dividindo as subredes


Nesse método, pegamos um bloco de endereços e criamos várias sub-redes do mesmo tamanho, ou seja, com a mesma máscara. Podemos determinar o número de sub-redes que vamos criar, utilizando uma fórmula bem simples:

2 (n2 - n1)


  • N2 representa o comprimento (em bits) do seu novo ID de rede usado internamente na organização.
  • N1 é o comprimento do ID original de rede atribuído externamente para indicar o bloco de endereços inteiro.


Vamos entender melhor com o seguinte exemplo: Você tem um bloco 192.168.0.1/24. Com isso, o 24 será o valor de N1, ou seja, do bloco original de rede atribuído. Uma máscara /24 tem 256 endereços. Pretendemos subdividir a rede em sub-redes /27, ou seja, criar várias redes /27 através do bloco (192.168.0.1/24), logo N2 tem o valor 27. Agora já podemos verificar quantas sub-redes /27 poderão ser feitas com o bloco /24, com o seguinte cálculo:


2 (27-24) = 2 3 = 8 subredes


Com a mesma fórmula podemos descobrir quantos endereços teremos em cada uma dessas 8 subredes /27. Basta subtrair 32 (bits totais) com o número 27 e calcular da seguinte forma:

2 (32-27) = 2 5 = 32 endereços


Sempre que realizar essa fórmula, lembre-se que o primeiro endereço é reservado para o endereço de rede, e o último para o endereço de difusão ou broadcast. Com isso, um /27 tem 30 endereços disponíveis. A rede também usará um gateway padrão, que normalmente é o primeiro ou o último endereço disponível. Veremos abaixo como ficará a rede /27:

Rede27.jpg


26/09/2018: Configuração de rede - Subredes (exercícios)

Aula 18

Exercícios

Considerando o IP 200.168.10.66/26, responda:

  1. Qual o endereço de rede?
  2. Qual o endereço de Broadcast?
  3. Qual a máscara de sub-redes?
  4. Quantos hosts há nessa rede?
  5. Qual o intervalo válido de IPs para essa rede?


Dividir a seguinte rede classe C: 229.45.32.0/255.255.255.0. São necessárias, pelo menos, 10 sub-redes. Determinar o seguinte:

  1. Quantos bits serão necessários para fazer a divisão e obter pelo menos 10 sub-redes?
  2. Quantos números IP (hosts) estarão disponíveis em cada sub-rede?
  3. Qual a nova máscara de sub-rede?
  4. Listar a faixa de endereços de cada sub-rede.



Dividir a seguinte rede classe B: 150.100.0.0/255.255.0.0. São necessárias, pelo menos, 20 sub-redes. Determinar o seguinte:

  1. Quantos bits serão necessários para fazer a divisão e obter pelo menos 20 sub-redes?
  2. Quantos números IP (hosts) estarão disponíveis em cada sub-rede?
  3. Qual a nova máscara de sub-rede?
  4. Listar a faixa de endereços de cada sub-rede.



Leituras úteis:

27/09/2018: Acrescentando discos ao computador

Aula 19


Curiosidades:

Particionamento do disco

Deve-se instalar o sistema operacional com particionamento manual do disco. As partições devem ser:

  • /: a partição raiz, onde fica o sistema operacional e seus arquivos de configuração e também arquivos de log e temporários.
  • /home: a partição dos usuários, onde ficam seus diretórios pessoais.
  • swap: a partição de memória virtual, cujo tamanho deve ser ao menos igual ao da memória RAM instalada (na verdade, isso é discutível ... há muitas possibilidades para o tamanho da área de swap, e ela pode inclusive não existir).
Pji1-Hd-estrutura.jpg
A estrutura física de um disco rígido
Pji1-Particoes1.jpeg
O espaço de armazenamento de um
disco dividido em partições


O particionamento acima corresponde a uma instalação típica muito simples. A principal ideia por trás dessa escolha foi possibilitar que o sistema operacional fosse reinstalado sem que se percam os arquivos de usuários (e sem necessidade fazer backup para essa finalidade). Mas há outras possibilidades para particionamento do disco, dependendo do propósito para que o sistema operacional deve ser instalado.

Partições e sistemas de arquivos


Imagine que um novo disco rígido foi instalado no seu computador. O que é necessário fazer para usá-lo ? O mesmo vale para o uso de um pendrive, ou a leitura de um DVD ou CD. Essas midias armazenam arquivos, e, desta forma, possuem um sistema de arquivos. Mas como integrá-lo ao sistema operacional ?


Primeiro de tudo, essa nova unidade de armazenamento deve ser formatada. Isso significa que deve ser preparada para que arquivos e diretórios possam ser armazenados. A formatação implica escolher um tipo de sistema de arquivos, e existem vários deles disponíveis. Essa escolha pode ser bastante técnica, dependendo do que se precisa guardar na midia. Mas, para os nossos propósitos, vamos nos restringir aos sistemas de arquivos mais populares:

Sistemas de arquivos Tipo de midia
ext4fs, ext3fs, xfs, btrfs, jfs discos rígidos
vfat, fat32 pendrives
iso9660 e variações CD, DVD


Pji-Filesystem-tree-mountpoints.png
Uma árvore de diretórios com três sistemas de arquivos nos pontos de montagem /, /home e /usr


EXT2


O sistema de arquivos ext2 é conhecido como "Second Extended FileSystem". Foi desenvolvido para ser mais "eficiente" que o sistema de arquivos "Minix", seu antecessor. 

O Minix era muito utilizado nas primeiras versões do Linux, e foi utilizado por muitos anos. 

O sistema de arquivos ext2 não possui journaling e foi substituído pelo ext3. 

Segundo, a midia formatada deve ser integrada à árvore de diretórios. Essa integração, chamada de montagem, implica ela ser associada a um subdiretório (chamado de ponto de montagem, ou mount point) na árvore de diretórios. Feito isso, a midia pode ser utilizada para guardar ou acessar novos arquivos.

EXT3



O sistema de arquivos ext3 é uma versão do ext2 com suporte a journaling. Portanto, o ext3 tem as mesmas características do ext2, mas com suporte journaling. 

Essa característica foi uma evolução e tornou o ext3 um sistema de arquivos muito estável e robusto. 

Como no ext3 só foi adicionado o suporte a journaling, podemos converter um sistema de arquivos ext2 para ext3, adicionado suporte a journaling, e também podemos converter um sistema de arquivos ext3 para ext2, removendo o suporte a journaling. 


REISERFS



O sistema de arquivos ReiserFS foi criado recentemente. Mas atualmente quase todas as distribuições Linux o suportam. 

Sua performance é muito boa, principalmente para um número muito grande de arquivos pequenos. 

ReiserFS também possui suporte a journaling. 


XFS



O sistema de arquivos XFS também possui suporte a journaling. Foi desenvolvido originalmente pela Silicon Graphics e posteriormente disponibilizado o código fonte. O XFS é considerado um dos melhores sistemas de arquivos para banco de dados, pois é muito rápido na gravação. 

XFS utiliza muitos recursos de cache com memória RAM, e para utilizar XFS é recomendado utilizar sistemas que possuem redundância de energia. 


SWAP



SWAP é um espaço reservado para troca de dados com a memória RAM. 

Em alguns lugares ele não é mencionado como um Sistema de Arquivos. 

VFAT


O sistema de arquivos VFAT é também conhecido como FAT32 (M$ Windows). 

O sistema de arquivos VFAT não possui suporte a journaling. É utilizado normalmente para transferir dados entre sistemas M$ Windows e o Linux instalados no mesmo disco, pois pode ser lido e escrito por ambos os sistemas operacionais. 

O sistema de arquivos VFAT está longe de ser um sistema de arquivos utilizado para Sistemas Linux, exceto para compartilhamento/compatibilidade entre o M$ Windows e Linux. 

Se você utilizar VFAT no Linux, esteja certo de perder alguns atributos, tais como: permissão de execução, links simbólicos, entre outras coisas.

Ambos os sistemas de arquivos ext3 e ReiserFS são maduros o bastante para serem utilizados como padrão no Linux. Esses dois são os mais utilizados pelas distribuições Linux. 

Tipos de partições

Partições primarias


Quando vamos particionar um HD, podemos ter no máximo 4 partições primárias. Sistemas baseados em Windows só aceitam ser instalados em partições primárias, e sistemas baseados em Linux ou Mac OS aceitam dar boot em partições lógicas.


Partições estendidas


Um tipo especial de partição primária que foi desenvolvido para superar o limite de quatro partições. A partição estendida é um container no interior do qual você pode criar partições lógicas. A própria partição estendida não contém nenhum dado, nem é atribuída a ela uma letra da unidade. Mas as partições lógicas dentro da partição estendida podem conter aplicativos e dados e ter letras da unidade atribuídas a elas.

Uma parte de um disco básico que pode conter unidades lógicas. Um partição estendida é usada para ter mais de quatro volumes em um disco básico. Um disco básico pode conter até quatro partições primária ou três partições primária mais uma partição estendida, por exemplo. A partição estendida pode ainda ser dividida em até 255 unidades lógicas.


Partições lógicas


São partições criadas dentro de uma partição estendida, utilizada quando necessitamos de mais partições que as 4 primárias.


Guia rápido sobre criação de partições


O particionamento de disco APÓS a instalação do sistema operacional pode ser necessária em algum momento. O procedimento a ser visto em boa parte pode ser aplicado também ao caso da instalação de um segundo (ou terceiro ...) disco ao computador. Basicamente deve-se fazer o seguinte:

Usar um programa de particionamento para editar a tabela de partições do disco: no modo texto pode-ser usar os programas fdisk ou parted, e no modo gráfico o gparted.
fdisk /dev/sda

Formatar a nova partição, o que serve para criar um sistema de arquivos dentro da partição: isso depende do tipo de sistema de arquivos a ser criado. Para simplificar, vamos usar o tipo mais comum em sistemas Linux atualmente, que é o ext4. O programa de formatação no modo texto se chama mke2fs. No modo gráfico isso pode ser feito com o próprio gparted.

OBS: substitua /dev/sda7 pelo caminho da partição que você criou !!!

mke2fs -j /dev/sda7

Outra forma de formatar, também bastante usada é através do comando mkfs. Ele permite escolher o sistema de arquivos a ser utilizado na partição.

OBS: substitua /dev/sda7 pelo caminho da partição que você criou !!!

mkfs.<sistema_arquivo> /dev/sda7

Para saber os sistemas de arquivos suportados pelo mkfs, digite o seguinte comando:

ls /sbin/mkfs*

a saída deve ser parecida com a imagem abaixo:

Mkfssaida.jpg

Montar o novo sistema de arquivos em algum diretório, para que possa ser utilizado: isso deve ser feito no modo texto, usando-se o comando mount.

OBS: substitua /dev/sda7 pelo caminho da partição que você criou, e /mnt pelo diretório onde quer montá-la !!!

mount /dev/sda7 /mnt

Exercícios

Crie um disco adicional na máquina virtual com 20 Gb e crie as seguintes partições:


  1. Partição primária de 5 Gb do tipo Fat32
  2. Partição primária de 5 Gb do tipo Ext3
  3. Partição lógica de 4 Gb do tipo Ext3
  4. Partição lógica de 6 Gb do tipo Linux swap

Formate as partições e monte no diretório /mnt, cada uma em um diretório diferente.

Liste as partições montadas, com seus respectivos pontos de montagem, tamanhos e tipo de arquivo.


03/10/2018: Servidor FTP

Aula 20

O que é um servidor FTP

Chama-se servidor FTP um servidor que permite, através de uma rede de computadores, um serviço de acesso para usuários a um disco rígido ou servidor de arquivos através do protocolo de transferência de arquivos: File Transfer Protocol. Seu acesso pode ser feito por qualquer usuário da rede ou reservado (com pedido de login e senha). O servidor FTP utiliza o protocolo FTP via navegador ou via cliente ftp dedicado.

A diferença de servidor FTP para FTP é que o servidor é um software produzido para promover o gerenciamento FTP e o FTP já é um protocolo de transporte adquirido através do servidor para acesso a certos dados.

Exemplos de servidores FTP para Linux/Unix/BSD são :

  • ftpd
  • glftpd
  • ProFTPd
  • Pure-FTPd
  • FTPdds


Quando você deseja copiar arquivos entre dois computadores que estão na mesma rede local, você pode simplesmente "compartilhar" uma unidade ou pasta e copiar os arquivos da mesma forma que copiaria arquivos de um lugar para outro no seu próprio PC.

E se você quiser copiar arquivos de um computador para outro que está do outro lado do mundo? Você provavelmente usaria sua conexão com a Internet. No entanto, por motivos de segurança, é muito incomum compartilhar pastas pela Internet. As transferências de arquivos pela Internet usam técnicas especiais, das quais uma das mais antigas e mais usadas é o FTP. FTP, abreviação de "File Transfer Protocol", pode transferir arquivos entre qualquer computador que tenha uma conexão com a Internet e também funciona entre computadores usando sistemas operacionais totalmente diferentes.

A transferência de arquivos de um computador cliente para um computador servidor é chamada de "upload" e a transferência de um servidor para um cliente é "download".

Ftp1.jpg


Requisitos para usar o FTP


Um cliente de FTP como o GFTP/FILEZILLA instalado no seu computador

Determinadas informações sobre o servidor FTP ao qual você deseja se conectar:

O endereço do servidor FTP. Isso se parece muito com os endereços que você digita para navegar em sites.

Exemplo: o endereço do servidor é "ftp.videodesk.net".

Às vezes, o endereço do servidor será fornecido como um endereço numérico, como "64.185.225.87".

Um nome de usuário e senha. Alguns servidores FTP permitem que você se conecte a eles anonimamente.

Para conexões anônimas, você não precisa de um nome de usuário e senha.

Para transferir arquivos, forneça seu software cliente (GFTP/FILEZILLA) com o endereço do servidor, nome de usuário e senha. Após conectar-se ao servidor FTP, você pode usar o Gerenciador de arquivos GFTP/FILEZILLA para fazer o upload, download e excluir arquivos. Usando o Gerenciador de Arquivos é muito parecido com o trabalho com o Windows Explorer.


FTP e Conexões com a Internet


O FTP usa uma conexão para comandos e a outra para enviar e receber dados. O FTP tem um número de porta padrão no qual o servidor FTP "escuta" conexões. Uma porta é um "ponto de conexão lógica" para comunicação usando o Protocolo da Internet (IP). O número de porta padrão usado pelos servidores FTP é 21 e é usado apenas para enviar comandos. Como a porta 21 é usada exclusivamente para enviar comandos, essa porta é chamada de porta de comando. Por exemplo, para obter uma lista de pastas e arquivos presentes no servidor FTP, o Cliente FTP emite um comando "LIST". O servidor FTP, em seguida, envia uma lista de todas as pastas e arquivos de volta para o cliente FTP. Então, o que acontece com a conexão de internet usada para enviar e receber dados? A porta usada para transferir dados é chamada de porta de dados. O número da porta de dados irá variar dependendo do "modo" da conexão. (Veja abaixo os modos ativo e passivo).

Modo de conexão ativa e passiva


O servidor FTP pode suportar conexões ativas ou passivas ou ambas. Em uma conexão FTP ativa, o cliente abre uma porta e escuta e o servidor se conecta ativamente a ela. Em uma conexão FTP passiva, o servidor abre uma porta e escuta (passivamente) e o cliente se conecta a ela. Você deve conceder acesso do GFTP/FILEZILLA à Internet e escolher o tipo correto de modo de conexão FTP.

A maioria dos programas cliente de FTP seleciona o modo de conexão passiva por padrão porque os administradores do servidor preferem isso como uma medida de segurança. Os firewalls geralmente bloqueiam conexões "iniciadas" de fora. Usando o modo passivo, o cliente FTP (como o GFTP/FILEZILLA) está "chegando" ao servidor para fazer a conexão. O firewall permitirá essas conexões de saída, o que significa que não são necessários ajustes especiais nas configurações do firewall.

Se você estiver se conectando ao servidor FTP usando o modo Ativo de conexão, deverá configurar seu firewall para aceitar conexões com a porta que seu cliente FTP abrirá. No entanto, muitos provedores de serviços de Internet bloqueiam conexões de entrada para todas as portas acima de 1024. Os servidores FTP ativos geralmente usam a porta 20 como porta de dados.

Ftp2.jpg


É uma boa ideia usar o modo Passivo para se conectar a um servidor FTP. A maioria dos servidores FTP suporta o modo Passivo. Para que a conexão Passive FTP seja bem-sucedida, o administrador do servidor FTP deve definir seu firewall para aceitar todas as conexões com quaisquer portas que o servidor FTP possa abrir. No entanto, esse é o problema do administrador do servidor (e prática padrão para servidores). Você pode ir em frente, fazer e usar conexões FTP.

Ftp3.jpg


Depois que o Cliente FTP consegue abrir as conexões de internet, uma para o comando e outra para os dados, ela começa a se comunicar com o servidor FTP. Agora você está pronto para transferir seus arquivos e pastas entre os dois computadores conectados com o GFTP/FILEZILLA.

Instalação

Usaremos o ProFTP como servidor, que é uma das aplicações mais usadas do mundo.


# apt-get install proftpd


Na hora da instalação você será questionado sobre qual modo de instalação do ProFTPD, selecione o modo Standalone, é o mais adequado. Depois de instalar o ProFTPD, iremos para seu arquivo de configuração, que fica em /etc/proftpd/proftpd.conf.

A primeira coisa a fazer é modificar a linha "UseIPv6", deixando-a como "off", desabilitando o uso do endereço IPv6.

A próxima linha a ser modificada é a do "ServerName", coloque o nome do seu servidor entre as aspas PJI2.

Podemos adicionar a opção "AllowForeignAddress", esta linha é a responsável por autorizar as conexões externas. Se estamos usando um FTP, lógico que a intenção não é usá-lo internamente, então, essa linha deve estar presente no arquivo:


AllowForeignAddress on


O "DefaultRoot" é o responsável por limitar o usuário à sua pasta HOME, ou seja, ele fica preso dentro do seu próprio HOME, não sendo capaz de navegar pelos diretórios no sistema, caso a opção esteja ~, senão podemos indicar um diretório específico.

Outra opção é a "RequireValidShell", deixando ela como "off", o ProFTPD irá aceitar conexões de usuários que não possuem shell válida no sistema, consequentemente, usuários sem shell não podem utilizar o SSH.

Mais uma opção é a "MaxInstances", que define a quantidade de conexões simultâneas que o servidor aceitará.

Basicamente, a configuração é essa aí. Reinicie o ProFTPD:

# /etc/init.d/proftpd restart 


Agora pode tentar logar com algum usuário válido no sistema via browser:

FTP://ip.do.servidor

Caso não tenha um interface gráfica, podemos acessar via terminal com o comando ftp ip_do_servidor

Será solicitado um usuário com permissão de acessar o servidor, e posteriormente a senha.

Os comando para utilização do ftp no terminal são:

  • get :: permite baixar os arquivos.
  • put :: permite enviar arquivos.
  • lid :: especifica o diretório local o qual deseja trabalhar.
  • cd :: utiliza-se para se mover através dos diretórios.
  • delete :: elimina um arquivo do servidor remoto.
  • oppend :: permite recompor um download que tenha sido interrompido.
  • open :: abre uma sessão no FTP.
  • close :: termina a sessão com o FTP.
  • bye :: fecha a sessão e sai do programa de forma que todas as sessões abertas se fechem.
  • ls :: mostra o conteúdo do servidor remoto.
  • mput :: sobe vários arquivos ao servidor.
  • mget :: baixa vários arquivos ao computador local.
  • user :: serve para mudar o usuário com o qual nos conectamos ao FTP.
  • bynary :: modo binário.
  • ascii :: modo de arquivos de texto.

Também podemos utilizar um cliente gráfico de FTP. Existem vários no mercado, a grande maioria gratuita. Nós vamos usar o gftp.

Para instalar basta executar o comando:

# apt-get install gftp

Após a instalação, pode abrir o programa e preencher com as informações pedidas:

  • IP do computador
  • Porta a ser usada
  • Usuário
  • Senha


Exercícios


Crie um servidor FTP sem acesso anônimo e com as seguintes características:


  • O diretório de acesso de todos os usuários deve ser /srv/ftp/dados
  • O grupo de acesso dos usuários do servidor FTP deve ser ftpgroup
  • Deve ser criado um usuário chamado ftp, sem acesso ao terminal, e acesso somente ao diretório /srv/ftp/dados, para o acesso ao servidor FTP
  • O usuário aluno também deve ter acesso ao servidor FTP no diretório /srv/ftp/dados.


Leituras úteis:


Como criar um servidor FTP no Linux

Adicionando ou excluindo um usuário de um grupo

04/10/2018: Processos e Servidor SSH

Aula 21


Nas aulas anteriores vimos como usuários e grupos podem ser usados para organizar e proteger o acesso a recursos mantidos pelo sistema operacional (arquivos, programas, dispositivos de entrada e saída, ...). Hoje estudaremos o que são processos, como obter informações sobre eles e como terminá-los. Além disso, veremos também como processos podem usar suas entrada e saída padrão para receber dado para processar e apresentar resultados, e também para se comunicarem.


Processos

Já vimos que sistemas operacionais modernos, como Linux, FreeBSD, Windows, e Android, são capazes de executar múltiplos programas ao mesmo tempo. No caso dos sistemas operacionais Unix, e o Linux pertence a essa família, processos são programas em execução. Um programa contém instruções e dados armazenados em um arquivo. Ao ser executado um arquivo, cria-se um processo. O sistema operacional carrega as instruções e dados em memória RAM, e faz o processador executá-las. Múltiplos processos podem ser criados a partir do mesmo arquivo de programa, sendo executados de forma independente. Os detalhes de como manter todos os processos em memória, e revezar suas execuções de forma a parecer que são simultâneos, são responsabilidade do sistema operacional.


Vários utilitários (programas auxiliares) existem para obter informações do sistema operacional sobre processos e memória. Alguns trabalham em modo texto, como:

  • ps: lista os processos existentes
  • pstree: lista os processos existentes mas de forma hierárquica
  • top: lista os processos mais ativos, junto com informações globais sobre uso dos recursos no sistema operacional (memória, processador, memória virtual, quantidade de processos, carga de trabalho)
  • atop: o mesmo que top, mas com maior detalhamento do uso de recursos mantidos pelo sistema operacional
  • mpstat: mostra estatísticas de uso do processador
  • free: mostra o uso de memória
  • vmstat: mostra o uso de memória, discos e processador no último intervalo de tempo.


Pji-procs.png
Alguns processos mostrados com o comando ps au


Existem também utilitários no modo gráfico. Por exemplo, no Ubuntu há o "Monitor do sistema". No Debian existe também esse aplicativo se o ambiente gráfico em uso for o Gnome.


Para nosso propósito, é importante saber que:

  • Cada processo possui um usuário e grupo dono, que são obtidos do usuário que o criou. Essas duas informações são usadas para fazer o controle de acesso a arquivos e diretórios, comparando-os com suas permissões.
  • Cada processo possui um número chamado de PID (Process IDentifier) que o identifica no sistema.
  • A memória RAM utilizada por um processo é deu uso exclusivo: nenhum processo consegue acessar (ler ou modificar) a memória de outro processo.
  • Processos podem ser pausados ou mesmo terminados. Há dois programas para terminar processos:
    • kill: termina um ou mais processos informados por seus PID. Uso básico:
      # Solicita ao processo com PID 1234 que termine (esse processo pode ignorar e continuar executando)
      kill 1234
      
      # Mata sumariamente o processo 1234
      kill -9 1234
      
    • killall: termina um ou mais processos informados por seus nomes, por seus usuários donos, entre outras possibilidades. Uso básico:
      # Solicita ao processo chamado firefox que termine (ele pode ignorar)
      killall firefox
      
      # Mata sumariamente o processo firefox
      killall -9 firefox
      

Atividade

  1. Experimente matar alguns processos, seja pelo PID ou pelos seus nomes, e ver o que acontece ... Lembre que para isso se usam os programas kill ou killall.
  2. (RaspberryPI) Copie este programa para seu computador. Em seguida execute-o:
    ./teimoso
    
    ... e tente matá-lo.
    • (PC ou Virtualbox) Copie este programa para seu computador. Em seguida compile-o:
      gcc -o teimoso teimoso.c
      
      ... e então execute-o:
      ./teimoso
      
      Tente em seguida matá-lo !


Servidor SSH

SSH: significa Secure Shell

Trata-se de um conjunto de padrões que permite estabelecer um canal seguro entre duas máquinas.

É considerado seguro, pois utiliza chave criptográfica pública para identificar um computador remoto.

Ou seja, além da criptografia de envio de dados padrão, há também o sistema de criptografia pública e privada para identificar um computador na rede.


Instalando e configurando o SSH


Para instalarmos o SSH no Ubuntu é muito simples. Basta, estando no shell como root, digitarmos:


# apt-get install openssh-server 


E esperar que ele realize o download e instalação automática. O SSH, após instalado, gera alguns arquivos de configuração e o principal deles é o /etc/ssh/sshd_config - arquivo de configuração do servidor SSH.

Primeiro passo: vamos começar editando o principal arquivo de configuração, o sshd_config encontrado em: /etc/ssh/sshd_config. Para tal, estando no shell como root, digite:


# vim sshd_config 


E realize as seguintes alterações dentro do arquivo:

Em port coloque o padrão 22 ou uma de sua escolha. Esse campo diz ao SSH que ele estará escutando as requisições vindas de outros computadores por esta porta ficando assim:

port 22

Na linha #AllowUsers, que pode existir ou não (se não existir crie-a), você pode deixá-la comentada para que todos os usuários possam acessar o servidor ou retirar o comentário ("#") e especificar um usuário. A linha pode ficar assim, caso deseje especificar um usuário único em poder de acesso ao servidor remotamente:


# AllowUsers usuario_ssh


Na linha "#PermitRootLogin yes" (caso não exista, crie-a) você pode remover o comentário se desejar que o root possa se logar remotamente, caso não deseje remova o comentário ("#") e troque o yes por no.

Obs. 1: Se você deseja que o root se conecte, não coloque a linha AllowUsers.

Obs. 2: Se você deseja que o seu usuário comum conecte-se e não o root, você deverá coloca as duas linhas, então só seu usuário irá conectar, mas ele não poderá virar root.

Feito essas configurações, salve o arquivo.

Segundo passo: agora precisamos parar e iniciar o serviço fazendo com que nossas configurações entrem em vigor. Para isso, ainda estando como root, digite:


# /etc/init.d/ssh stop 


# /etc/init.d/ssh start 


Agora nós já temos o servidor SSH em pleno funcionamento pronto para as requisições de administração remota.


Utilizando o scp (cópia remota segura de arquivos em servidores SSH)

O comando scp permite a cópia de arquivos entre duas máquinas utilizando­se os recursos de criptografia do SSH e pode ser uma alternativa ao uso do FTP. Sua forma básica é:

# scp arquivo­origem arquivo­destino

A origem e o destino podem se localizar na máquina cliente ou na máquina servidor, sendo necessário fornecer senha de login para a operação ser realizada. Por exemplo, para copiar um arquivo da máquina local para o servidor você poderá usar o scp assim:

# scp arquivo usuario@servidor:
# scp usuario@servidor:/caminho/arquivo .      (Copia do servidor para a máquina local).


Caso queira copiar diretórios, deve-se colocar o parâmetro -r;

# scp -r diretório usuario@servidor:

10/10/2018: Processos e Servidor SSH (continuação)

Aula 22

11/10/2018: Avaliação

Aula 23

17/10/2018: Utilizando Raspberry Pi

Aula 24


Avaliação do Docente


Uso de RaspberryPi como computador

RaspberryPi é um projeto com o propósito de disponibilizar computadores de baixo custo e alto desempenho para que pessoas possam aprender, resolver problemas e se divertirem. O computador RaspberryPi, chamado daqui em diante de Rpi, tem tamanho de um cartão de crédito, bastando teclado e mouse USB, monitor com entrada HDMI e fonte de alimentação para ser utilizado. Ele possui 1 GB RAM e processador ARM de quatro núcleos com clock de 1.2 GHz. Para acesso à rede ele possui interfaces de rede ethernet e Wifi, além de Bluetooth.


PJI2-Raspberry-Pi-3.jpg
Raspbere utilizando Raspberry PiryPi 3


O Rpi pode executar vários sistemas operacionais, porém o foco está no Linux. A distribuição oficial mantida pelo projeto se chama Raspbian, sendo baseada em Debian. Outras distribuições Linux, como Ubuntu MATE, e mesmo o sistema operacional Windows 10, podem ser vistas no sítio de downloads:


Devido à maior simplicidade na montagem e uso, além do menor custo, serão usados computadores Rpi para as etapas seguintes da disciplina de Projeto 2. Porém isso implica obter o Rpi, instalar o sistema operacional e, por fim, experimentá-lo com monitor, mouse e teclado. Usaremos o sistema operacional Ubuntu MATE.

Instalação do sistema operacional no Rpi

A instalação do sistema operacional segue praticamente o mesmo procedimento da aula anterior. Porém desta vez será necessário gravar a imagem do sistema operacional em um cartão de memória microSD, que funcionará como o disco rígido do Rpi.

De acordo com as instruções contidas no site do Rpi, a instalação deve ser feita assim:

  1. Insira o cartão microSD no adaptador USB
  2. Conecte o adaptador USB ao computador
  3. Configure sua máquina virtual para usar esse dispositivo USB (USB Mass Storage)
  4. Inicie sua máquina virtual. Os comandos a seguir devem ser feitos nessa máquina virtual.
  5. Na área de trabalho devem aparecer dois discos USB: ejete-os clicando sobre cada um deles co o botão direito do mouse e selecionando Ejetar
  6. Obter a imagem do sistema operacional (link alternativo 1) (Link alternativo 2).
  7. Descompactar a imagem (note que ela possui a extensão .xz ... na dúvida, ver a aula sobre compactadores)
  8. Abra um terminal e nele execute:
    sudo dd if=ubuntu-mate-16.04.2-desktop-armhf-raspberry-pi.img of=/dev/sda bs=65536
    
  9. Ao final, encerre a máquina virtual. Seu cartão microSD está preparado.


Leitura útil:


Exercício


Monte 4 equipes e utilize o Raspberry Pi para efetuar as seguintes configurações:

  • Instalar o Ubuntu Mate;
  • Definir o nome do computador como PJI2-Grupo(numero), substituindo o (numero) pelo número do seu grupo;
  • Configurar o IP manualmente de acordo com as informações fornecidas na aula;
  • Criar o usuário principal com o nome de PJI2 e senha pji2;
  • Criar os seguintes grupos: academicos e docentes;
  • Crie em /home dois diretórios: academicos e docentes;
  • Criar os seguintes usuários: alunos, professores e monitores. O usuário alunos deverá ter o seu diretório padrão em /home/academicos e os usuários professores e monitores devem ter seu diretório padrão em /home/docentes;
  • Dê as permissões de leitura e gravação para os usuários de cada grupo e nenhuma permissão para os demais usuários destes diretórios;
  • Configure um servidor FTP com as seguintes definições:
    • O diretório de acesso de todos os usuários deve ser /srv/ftp/media
    • O grupo de acesso dos usuários do servidor FTP deve ser ftpgroup
    • Deve ser criado um usuário chamado userftp, sem acesso ao terminal, e acesso somente ao diretório /srv/ftp/media, para o acesso ao servidor FTP
    • Os usuários professores e monitores também devem ter acesso ao servidor FTP no diretório /srv/ftp/media.
  • Configure também um servidor SSH onde o root não pode ter acesso.
  • Use o comando scp para copiar arquivos de outros Raspberrys da rede.


Leituras úteis:

18/10/2018: Utilizando Raspberry Pi - Continuação

Aula 25

24/10/2018: Utilizando Raspberry Pi - Continuação

Aula 26

31/10/2018: Rotas

Aula 27

Avaliação do Docente


Como visto anteriormente, cada dispositivo em uma rede precisa ter um endereço IP para que possa se comunicar com outros dispositivos. Porém isso não é suficiente: os dispositivos devem saber que direção devem enviar mensagens para que cheguem até cada outro dispositivo. Se o dispositivo de destino estiver na mesma rede, então basta transmitir o pacote a ele diretamente. Mas e se ele estiver em outra rede ? Por exemplo, e se um computador no laboratório de Redes 1 quiser se comunicar com outro que está na reitoria do IFSC ? Como esse pacote deve ser transmitido nesse caso?


Pji-projeto2-rotas.png


Antes de prosseguir na investigação desse assunto, é necessário uma visão geral sobre redes de computadores e a Internet. Isso deve ajudar a entender como as comunicações acontecem nessa grande rede.


No diagrama que mostra simplificadamente a rede do projeto 2, a rede externa é representada como uma nuvem. Isso significa que sua estrutura interna é desconhecida, ou não é relevante mostrá-la. No caso da Internet, na verdade seria impossível apresentar toda sua estrutura, pois essa rede hoje em dia é gigantesca, além de estar sempre em mutação. Mas ao menos um esboço da rede do Ifsc pode ser apresentado, como se pode ver a seguir. Ao visualizá-la, deve-se novamente imaginar como é possível encaminhar pacotes através dela, de forma que cheguem a seus destinos.


Ifsc.png
Uma visão geral da rede do Ifsc (e bem simplificada !)


Em primeiro lugar, deve-se imaginar como a Internet está implantada (ao menos do ponto de vista das subredes). A palavra internet significa rede composta por redes, e, no caso da Internet, cada uma das redes que a constitui é chamada de subrede. Se alguém pudesse ver o mapa da Internet, pareceria uma grande malha, com milhares de fios (enlaces) se entrelaçando. Nas junções desses fios estão equipamentos que roteiam (direcionam) pacotes a seus destinos. Os equipamentos finais, que são usados por pessoas para rodas os aplicativos de rede, estão na borda de toda essa malha ... nas pontas dos fios. No fim, isso parece um grande mapa, e como tal ele pode ser percorrido por um ou mais caminhos para se ir de um ponto a outro.


Um mapa da Internet (bem abstrato ...) Rede Ipê: a Rede Nacional de Pesquisa que originou a Internet no Brasil
Internet-map.png Rede-ipe-2014.jpg


Essa analogia do mapa pode ser experimentada usando o Google Maps. Experimente traçar caminhos entre o IFSC-SJ e vários destinos (mesmo em outras cidades), e visualize como ele descobre o caminho. Observe também que critério é usado para escolher o caminho ... pois é normal que exista mais de uma opção.

Mas o que isso tem a ver com redes ? Muita coisa: a forma com que o Google Maps descobre caminhos se baseia nos mesmos conceitos usados para descobrir rotas entre dispositivos na Internet. E voltando a redes de computadores, também é possível descobrir que caminho os pacotes percorrem para ir de um ponto a outro na Internet.

Experimento:: use o programa traceroute para descobrir os caminhos percorridos por seus pacotes. Teste-o com vários possíveis destinos:

  • www.ufsc.br
  • www.unicamp.br
  • www.brasil.gov.br
  • www.nasa.gov
  • english.pravda.ru
  • www.china.org.cn
  • finland.fi

O que significam as informações mostradas por esse programa ?


Estes outros aplicativos descobrem rotas e as mostram sobre um mapa mundial.

Rotas no Linux

Cada computador ligado a Internet possui uma tabela de rotas. É por meio de tal tabela que ele sabe como transmitir os pacotes para cada destino. Em seu computador, você pode visualizar essa tabela da seguinte forma:

# Isto funciona em qualquer *nix que se preze ...
netstat -rn


Ao se configurar uma interface de rede, cria-se uma rota automática para a subrede diretamente acessível via aquela interface. Isto se chama roteamento mínimo. Por exemplo, se uma interface de rede foi configurada com o endereço IP 192.168.10.1/16, sua tabela de rotas pode se apresentar assim:

aluno@M1:~> ifconfig eth1 192.168.10.1 netmask 255.255.0.0
aluno@M1::~> netstat -rn
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
192.168.0.0     0.0.0.0         255.255.0.0     U         0 0          0 eth1
127.0.0.0       0.0.0.0         255.0.0.0       U         0 0          0 lo


Usualmente, é suficiente definir uma única rota adicional para um computador, chamada de rota default (ou rota padrão). Essa rota tem o seguinte significado: se o destino não estiver em minha própria subrede, e nenhuma outra rota específica existir para a subrede onde se encontra, então repasse o pacote para o roteador indicado. Em um computador Linux isso pode ser feito assim:

# adiciona a rota default, que passa pelo roteador 192.168.10.100
route add default gw 192.168.10.100


Outra forma de adicionar essa rota é:

# este comando tem o mesmo efeito que o anterior ...
route add -net 0.0.0.0/0 gw 192.168.10.100


Por fim, uma rota para um destino qualquer pode ser feita assim (supondo que a rede de destino seja 191.36.9.0/24):

# este comando define que para chegar à rede 191.36.9.0/24 
# deve-se usar o gateway 192.168.1.1
route add -net 191.36.9.0/24 gw 192.168.1.1


Isso não parece complicado, e à primeira vista realmente não é :-) Ao se instalar um novo equipamento em uma rede, seja um computador, tablet, ponto de acesso ou smart TV, basta configurá-lo com a rota default para que possa se comunicar com a Internet. Na verdade, nem isso normalmente é necessário, pois esses equipamentos são capazes de se autoconfigurarem como mágica (mais tarde veremos como !). Porém existe uma matemática interessante por trás de como essas rotas funcionam, e vale dar uma olhada.

Rotas, prefixos de rede e máscaras

Uma rota serve para informar como se chega a um determinado destino. Um destino pode ser um único endereço IP, ou uma subrede (que contém um conjunto de endereços IP). Para que um pacote IP chegue a um destino, deve-se transmiti-lo para o próximo roteador em direção a esse destino. Esse próximo roteador também deve conhecer uma rota para tal destino, repetindo o mesmo processo (reveja o experimento com 'traceroute). Ao menos duas informações compõem cada rota:

  • O próximo roteador, expressado por um endereço IP: o endereço IP do próximo roteador (também chamado de gateway, que significa portal em inglês), o qual deve pertencer à mesma subrede do equipamento que o especifica em uma rota.
  • O destino, que é expressado como uma subrede: Uma subrede é representada por um prefixo de rede e uma máscara. O prefixo são os N bits mais significativos comuns a todos os endereços IP contidos em uma subrede (lembre que um endereço IP tem 32 bits). A máscara informa quantos bits tem o prefixo. A combinação de prefixo de rede e máscara funciona da seguinte forma:

Imagine que exista uma subrede contendo os endereços de 192.168.2.0 até 192.168.2.255. Se representarmos esses endereços em binário, podemos ver que os 24 bits mais significativos são os mesmos para todos os endereços:


Pji-prefixo1.png


A máscara de rede tem a forma de um endereço IP, porém com bits 1 na parte correspondente ao prefixo, e 0 no resto. Assim, para o exemplo acima a máscara de rede é 255.255.255.0. Outra forma de representar a máscara é simplesmente informar o tamanho em bits do prefixo, e no exemplo a máscara seria 24. Juntando o prefixo e a máscara, a subrede pode ser representada de uma destas duas formas:

  • 192.168.2.0/255.255.255.0
  • 192.168.2.0/24


Agora imagine que o prefixo tenha 28 bits, como mostrado nesta figura:


Pji-prefixo2.png


Por ter um prefixo mais longo, o tamanho dessa subrede é menor. Isso significa que ela contém menos endereços IP, tanto que o primeiro endereço é 192.168.2.0 e o último é 192.168.2.15. Essa subrede poderia ser representada por:

  • 192.168.2.0/255.255.255.240
  • 192.168.2.0/28


Aproveitando esse exemplo, pode-se mostrar uma outra subrede que, apesar de não parecer, é diferente da anterior:


Pji-prefixo3.png


Essa outra subrede contém endereços entre 192.168.2.16 e 192.168.2.31. Essa subrede poderia ser representada por:

  • 192.168.2.16/255.255.255.240
  • 192.168.2.16/28

O que todo host deve possuir

Com o que se fez até o momento, pode-se concluir que todo host (computador, tablet, smartphone, ..., qualquer dispositivo que rode aplicações da Internet) precisa de:

  • Endereço IP e máscara de rede: um host precisa de um endereço para que possa se comunicar com outros hosts. A máscara de rede informa o tamanho da subrede IP em que ele se encontra.
  • Rota default (padrão): para se comunicar com hosts de outras subredes, é preciso enviar os pacotes para um roteador que saiba encaminhá-los a seus destinos. O roteador default (ou padrão) é um roteador para quem se destinam todos esses pacotes. Tecnicamente ele corresponde à rota para o destino 0.0.0.0/0.
  • Endereço IP do servidor DNS: usuários costumam endereçar hosts e servidores por seus nomes de domínio, e não por seus endereços IP. Isso é muito mais fácil de memorizar do que os endereços numéricos. Como explicado em aula, nomes de domínio são análogos a nomes de assinantes em um catálogo telefônico. No entanto, as aplicações precisam dos endereços IP para se comunicarem. O servidor DNS faz a tradução de nome de domínio para endereço IP, e é usado pelas aplicações transparentemente (isso é, você não percebe que isso ocorre). O endereço desse servidor deve ser configurado em cada host, para que se possam traduzir nomes de domínio.

Exercícios

Resolva estes exercícios sobre subredes, prefixos e máscaras.

  1. O tamanho de uma subrede é definido pela quantidade de endereços IP que ela contém. Quais os tamanhos de cada subrede mostrada nos exemplos da seção anterior ?
  2. Sejam as subredes A: 192.168.2.48/28, B: 192.168.2.64/26, C: 192.168.2.192/27, D: 192.168.2.128/29 e E: 192.168.2.0/27. Informe em qual dessas subredes se encontram estes endereços IP:
    • 192.168.2.126
    • 192.168.2.25
    • 192.168.2.62
    • 192.168.2.200
    • 192.168.2.100
    • 192.168.2.80
  3. Informe qual o tamanho de cada uma das subredes do exercício anterior.
  4. Informe quais o primeiro e último endereços IP de cada uma daquelas subredes.
  5. A subrede 192.168.2.0/24 foi subdividida em subredes de tamanho 32. Liste todas as subredes que são possíveis definir com essas características (informe prefixo e máscara).
  6. A subrede 192.168.2.0/24 foi subdividida em subredes com máscara 26. Liste todas as subredes que são possíveis definir com essas características (prefixo e máscara), informando também seus tamanhos.
  7. Uma subrede do câmpus é 172.18.128.0/18. Calcule seu tamanho, seu endereço inicial e final.
  8. Calcule o tamanho, endereço inicial e final da rede sem-fio do IFSC.
  9. Use este simulador (IPKit) para criar as seguintes redes e definir as rotas que nelas devem existir:
    • OBS: antes de usar esse simulador execute este comando em um terminal:
      sudo apt install icedtea-7-plugin
      
      ... e depois reinicie o Firefox.


PJI2-rotas-Rede1.jpg
Rede 1
PJI2-rotas-Rede2.jpg
Rede 2
PJI2-rotas-Rede3.jpg
Rede 3
PJI2-rotas-Rede4.jpg
Rede 4


Esse exercício pode também ser realizado com um emulador de rede chamado Netkit2.