Tutorial de TCP/IP - Parte 16 - Compartilhando a Conexão Internet

Nesta décima sexta parte você aprenderá sobre um recurso bem útil do Windows 2000: O compartilhamento da conexão Internet, oficialmente conhecida como ICS – Internet Conection Sharing.

por Júlio Cesar Fabris Battisti

Esta é a décima sexta parte do Tutorial de TCP/IP. Na Parte 1 tratei dos aspectos básicos do protocolo TCP/IP. Na Parte 2 falei sobre cálculos binários, um importante tópico para entender sobre redes, máscara de sub-rede e roteamento. Na Parte 3 falei sobre Classes de endereços, na Parte 4 fiz uma introdução ao roteamento e na Parte 5 apresentei mais alguns exemplos/análises de como funciona o roteamento e na Parte 6 falei sobre a Tabela de Roteamento. Na Parte 7 tratei sobre a divisão de uma rede em sub-redes, conceito conhecido como subnetting. Na Parte 8 fiz uma apresentação de um dos serviços mais utilizados pelo TCP/IP, que é o Domain Name System: DNS. O DNS é o serviço de resolução de nomes usado em todas as redes TCP/IP, inclusive pela Internet que, sem dúvidas, é a maior rede TCP/IP existente. Na Parte 9 fiz uma introdução ao serviço Dynamic Host Configuration Protocol - DHCP. Na Parte 10 fiz uma introcução ao serviço Windows Internet Name Services - WINS. Na Parte 11 falei sobre os protocolos TCP, UDP e sobre portas de comunicação. Parte 12, mostrei como são efetuadas as confiurações de portas em diversos aplicativos que você utiliza e os comandos do Windows 2000/XP/2003 utilizados para exibir informações sobre portas de comunicação. Na Parte 13 falei sobre a instalação e a configuração do protocolo TCP/IP. Na Parte 14 fiz uma introdução sobre o protocolo de roteamento dinâmico RIP e na Parte 15 foi a vez de fazer a introdução a um outro protocolo de roteamento dinâmico, o OSPF.

Nesta décima sexta parte você aprenderá sobre um recurso bem útil do Windows 2000: O compartilhamento da conexão Internet, oficialmente conhecida como ICS - Internet Conection Sharing. Este recurso é util quando você tem uma pequena rede, não mais do que cinco máquinas, conectadas em rede, todas com o protocolo TCP/IP instalado e uma das máquinas tem conexão com a Internet. Você pode habilitar o ICS no computador que tem a conexão com a Internet. Com isso os demais computadores da rede também passarão a ter acesso à Internet, conforme ilustrado na Figura a seguir:

Internet Connection Sharing (ICS)

Vamos inicialmente entender exatamente qual a função do ICS e em que situações ele é indicado. O recurso de compartilhamento da conexão com a Internet é indicado para conectar uma rede doméstica ou uma pequena rede (eu diria não mais do que 10 computadores) à Internet. Imagine a rede de uma pequena empresa, onde estão instalados 10 computadores e um servidor com o Windows 2000 Server. Está disponível uma única conexão com a Internet. A conexão é um link de 256 Kbps, do tipo ADSL. A questão é: "Com o uso do recurso de compartilhamento da conexão com a Internet, é possível que todos os computadores desta pequena rede, tenham acesso à Internet?"

A resposta é sim. Com o uso do ICS é possível fazer com que todos os computadores da rede tenham acesso à Internet, através de uma conexão compartilhada no servidor Windows 2000 Server. Após ter sido habilitado o compartilhamento da conexão Internet, os demais computadores da rede utilizam a internet como se estivessem diretamente conectados. Ou seja, para os usuários o uso da conexão compartilhada é transparente.

Para que o ICS possa funcionar são necessárias duas conexões de rede, no computador onde o ICS será habilitado. Uma conexão normalmente é a placa de rede que liga o computador à rede local e é conhecida como conexão interna. A outra conexão, conhecida como conexão Externa, faz a conexão do computador com a Internet. Normalmente é uma conexão do tipo ADSL, ISDN, A Cabo ou até mesmo uma conexão discada, via telefone comum. O diagrama da Figura a seguir, ilustra a funcionalidade do ICS. No computador onde o ICS foi habilitado, a conexão via placa de rede, é a conexão interna. A conexão via Modem, que faz a conexão com a Internet, é dita conexão externa ou pública.

Mudanças que são efetuadas quando o ICS é habilitado

Quando você habilita o ICS no computador conectado à Internet, algumas alterações são efetuadas neste computador. É muito importante entender estas alterações, porque pode acontecer de alguns serviços deixarem de funcionar após a habilitação do ICS. Sabendo quais as mudanças efetuadas pelo ICS, você poderá reconfigurar a sua rede, para que todos os serviços voltem a funcionar normalmente.

Importante: Devido as diversas mudanças que são introduzidas ao habilitar o ICS, é que não é recomendado o uso do ICS em um ambiente onde está configurado um domínio do Windows 2000 Server, baseado no Active Directory. O uso do ICS é realmente recomendado para pequenas redes baseadas em um modelo de Workgroup. Além disso, se você tiver uma rede maior, baseada em um domínio e no Active Directory, é muito provável que você já tenha uma conexão da rede local com a Internet, através do uso de roteadores e outros equipamentos de rede.

A primeira mudança a ser ressaltada é que o computador no qual o ICS foi habilitado, automaticamente, é configurado um servidor DHCP (digamos um mini DHCP), o qual passa a fornecer endereços IP para os demais computadores da rede.

Outra mudança que é efetuada é no número IP da interface interna. Este número é alterado para: 192.168.0.1 com uma máscara de sub-rede: 255.255.255.0. Esta é uma das mudanças para as quais você deve estar atento. Pois se antes de habilitar o ICS você utiliza um esquema de endereçamento, por exemplo: 10.10.10.0/255.255.255.0, este esquema será alterado, para um esquema 192.168.0.0/255.255.255.0. Com isso pode ser necessário reconfigurar alguns mapeamentos de drives de rede e de impressoras.

Muito importante: Quando o ICS é habilitado, é atribuído o endereço IP 192.168.0.1 para a interface interna do computador onde o ICS foi habilitado. Com isso, se houver compartilhamentos no servidor onde foi habilitado o ICS, estes deixarão de estar acessíveis para os demais computadores da rede, pois os demais computadores continuarão utilizando o esquema de endereçamento IP padrão da rede, o qual provavelmente seja diferente do esquema utilizado pelo ICS. Isso até que os demais clientes da rede sejam configurados como clientes DHCP e obter um endereço da rede 192.168.0.0/255.255.255.0, a partir do computador onde o ICS foi habilitado.

A funcionalidade de discagem sob demanda é habilitada na conexão Internet, do computador onde o ICS foi habilitado. Com isso quando qualquer um dos computadores da rede tentar acessar a Internet, se a conexão não estiver disponível, será inicializada automaticamente uma discagem (se for uma conexão discada) para estabelecer a conexão.

Nota: Após a habilitação do ICS, o serviço do ICS será configurado para inicializar automaticamente, de tal maneira que as funcionalidades do ICS possam ser utilizadas.

Além de transformar o computador com o ICS habilitado, em um servidor DHCP, será criado o seguinte escopo: 192.168.0.2 -> 192.168.0.254, com máscara de sub-rede 255.255.255.0.

Importante: A funcionalidade de DNS Proxy é habilitada no computador com o ICS habilitado. Isso significa que este computador recebe as requisições de resolução DNS dos clientes da rede, repassa estes pedidos para o servidor DNS do provedor de Internet, recebe a resposta e passa a resposta de volta para o cliente que fez a requisição para a resolução do nome. O resultado prático é que os clientes tem acesso ao serviço DNS, sendo que todas as requisições passam pelo ICS, que está atuando como um DNS Proxy.

Importante: Você não tem como alterar as configurações padrão do ICS. Por exemplo, você não pode desabilitar a funcionalidade de servidor DHCP do computador onde foi habilitado o ICS e nem pode definir um esquema de endereçamento diferente do que é definido por padrão ou desabilitar a função de DNS Proxy. Para que você possa personalizar estas funcionalidades você precisa utilizar o recurso de NAT, ao invés do ICS. O recurso de NAT será descrito descrito em uma das próximas partes do tutorial.

Configurando os clientes da rede interna, para usar o ICS

Muito bem, você habilitou o ICS no computador com a conexão com a Internet (você aprenderá a parte prática mais adiante) e agora você quer que os computadores da rede local possam acessar a Internet, usando a configuração compartilhada, no computador onde o ICS foi habilitado.

Conforme descrito no Parte 1 deste tutorial, para que os computadores de uma rede baseada no TCP/IP possam se comunicar, é preciso que todos façam parte da mesma rede (ou estejam ligados através de roteadores, para redes ligadas através de links de WAN). Quando você habilita o ICS, todos os computadores da rede devem utilizar o esquema de endereçamento padrão definido pelo ICS, ou seja: 192.168.0.0/255.255.255.0. Com o ICS não é possível utilizar outro esquema de endereçamento que não o definido pelo ICS. O endereço 192.168.0.1 é atribuído a interface interna do computador com o ICS habilitado. Os demais computadores da rede devem ser configurados para usar o DHCP e como Default Gateway deve ser configurado o IP 192.168.0.1, que é número IP da interface interna do computador com o ICS habilitado (estou repetindo de propósito, para que fique gravado o esquema de endereçamento que é habilitado pelo ICS e devido a importância deste detalhe).

Dependendo da versão do Windows, diferentes configurações terão que ser efetuadas. Quando o ICS é habilitado em um computador rodando o Windows XP, Windows Server 2003 Standard Edition ou Windows Server 2003 Enterprise Edition, você poderá adicionar como clientes, computadores rodando uma das seguintes versões do Windows:

• Windows 98
• Windows 98 Segunda Edição
• Windows Me
• Windows XP
• Windows 2000
• Windows Server 2003 Standard Edition
• Windows Server 2003 Enterprise Edition

Na parte prática, mais adiante, mostrarei os passos para habilitar os clientes da rede a utilizar o ICS. Mais algumas observações importantes sobre o ICS:

Neste item apresentarei mais algumas observações importantes sobre o ICS. A primeira delas é que o esquema de endereçamento utilizado pelo ICS é um dos chamados endereços Internos ou endereços Privados. As faixas de endereços definidas como endereços privados são endereços que não são válidos na Internet, ou seja, pacotes endereçados para um endereço de uma destas faixas, serão descartados pelos roteadores. Os endereços Privados foram reservados para uso interno na Intranet das empresas. Ou seja, na rede interna, qualquer empresa, pode utilizar qualquer uma das faixas de endereços Privados. Existem três faixas de endereços definidos como Privados. Estas faixas estão definidas na RFC 1597. Os endereços definidos como privados são os seguintes:

10.0.0.0 -> 10.255.255.255
172.16.0.0 -> 172.31.255.255
192.168.0.0 -> 192.168.255.255

Observe que a faixa de endereços usada pelo ICS (192.168.0.1 -> 192.168.0.254) é uma faixa de endereços Privados. Por isso, o ICS também tem que executar o papel de "traduzir" os endereços privados, os quais não são válidos na Internet, para o endereço válido, da interface pública do servidor com o ICS (normalmente um modem para conexão discada ou um modem ADSL) Vamos a uma explicaçãomais detalhada deste ponto.

Imagine que você tem cinco computadores na rede, todos usando o ICS. Os computadores estão utilizando os seguintes endereços:

• 192.168.0.10
• 192.168.0.11
• 192.168.0.12
• 192.168.0.13
• 192.168.0.14

O computador com o ICS habilitado tem as seguintes configurações:

• IP da interface interna: 192.168.0.1
• IP da interface externa: Um endereço válido na Internet, obtido a partir da conexão com o provedor de Internet.

Quando um cliente acessa a Internet, no pacote de informação está registrado o endereço IP da rede interna, por exemplo: 192.168.0.10. Porém este pacote não pode ser enviado pelo ICS para a Internet, com este endereço IP como endereço de origem, senão no primeiro roteador este pacote será descartado, já que o endereço 192.168.0.10 não é um endereço válido na Internet (pois é um endereço que pertence a uma das faixas de endereços privados, conforme descrito anteriormente). Para que este pacote possa ser enviado para a Internet, o ICS substitui o endereço IP de origem pelo endereço IP da interface externa do ICS (endereço fornecido pelo provedor de Internet e, portanto, válido na Internet). Quando a resposta retorna, o ICS repassa a resposta para o cliente que originou o pedido. Mas você pode estar fazendo as seguintes perguntas:

1. Se houver mais de um cliente acessando a Internet e o ICS possui apenas um endereço IP válido, como é possível a comunicação de mais de um cliente, ao mesmo tempo, com a Internet?

2. Quando a resposta retorna, como o ICS sabe para qual cliente ela se destina, se houver mais de um cliente acessando a Internet?

A resposta para estas duas questões é a mesma. O ICS executa uma função de NAT - Network Address Translation (que será o assunto de uma das próximas partes do tutorial). A tradução de endereços funciona assim:

1. Quando um cliente interno tenta se comunicar com a Internet, o ICS substitui o endereço interno do cliente como endereço de origem, por um endereço válido na Internet. Mas além do endereço é também associada uma porta de comunicação (é o conceito de portas do protocolo TCP/IP, visto na Parte 12 deste tutorial). O ICS mantém uma tabelinha interna onde fica registrado que, a comunicação através da porta "tal" está relacionada com o cliente "tal" (ou seja, com o IP interno "tal").

2. Quando a resposta retorna, pela identificação da porta, o ICS consulta a sua tabela interna e sabe para qual computador da rede deve ser enviada a referida resposta (para qual IP da rede interna), uma vez que a porta de identificação está associada com um endereço IP da rede interna.

Com isso, vários computadores da rede interna, podem acessar a Internet ao mesmo tempo, usando um único endereço IP. A diferenciação é feita através de uma atribuição de porta de comunicação diferente, associada com cada IP da rede interna. Este é o princípio básico do NAT - Network Address Translation (Tradução de Endereços IP). Mas é importante não confundir este "mini-NAT" embutido no ICS, com a funcionalidade de NAT que será descrita em uma das próximas partes deste tutorial. Existem grandes diferenças entre o ICS e o NAT e o uso de cada um é indicado em situações específicas. O ICS tem suas limitações, as quais são diferentes das limitações do NAT.

Uma das principais limitações do ICS é não ser possível alterar as configurações definidas ao habilitar o ICS, tais como a faixa de endereços a ser utilizada e o número IP da interface interna (interface que liga o computador com o ICS à rede local). Comparando ICS e NAT

Neste tópico apresento mais alguns detalhes sobre as diferenças entre o ICS e o NAT. Existem algumas funcionalidades que são fornecidas por ambos, tais como a tradução de endereços Privados para endereços válidos na Internet, enquanto outras são exclusivas de cada um dos serviços.

Para conectar uma rede residencial ou de um pequeno escritório, à Internet, você pode usar duas abordagens diferentes:

• Conexão roteada: Neste caso, você instala o RRAS no computador conectado à Internet e configura o RRAS para fazer o papel de um roteador. Esta abordagem exige conhecimentos avançados do protocolo TCP/IP, para configurar o RRAS como um roteador. Esta abordagem tem a vantagem de permitir qualquer tipo de tráfego entre a rede local e a Internet (com a desvantagem de que esse pode ser um problema sério de segurança se o roteamento não for configurado adequadamente) e tem a desvantagem da complexidade na configuração.

• Conexões com tradução de endereços: Neste caso, você instala o RRAS no computador conectado à Internet e configura a funcionalidade de NAT neste computador. A vantagem deste método é que você pode utilizar, na rede Interna, endereços privados. Várias máquinas da rede interna podem se conectar à Internet usando um único endereço IP válido, o endereço IP da interface externa do servidor com o RRAS. Outra vantagem do NAT, em relação ao roteamento, é que o NAT é bem mais simples para configurar. A desvantagem é que determinados tipos de tráfegos serão bloqueados pelo NAT, impedindo que determinadas aplicações possam ser executadas.

Uma conexão com tradução de endereços pode ser configurada usando dois métodos diferentes:

• Você pode utilizar o ICS (objeto de estudo deste tópico) no Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003 Standard Edition ou Windows Server 2003 Enterprise Edition.

• Você pode utilizar a funcionalidade de NAT do servidor RRAS, em servidores executando o Windows 2000 Server com o RRAS habilitado (lembre que o RRAS é instalado automaticamente, porém, por padrão, está desabilitado. Para detalhes sobre a habilitação e configuração do RRAS, consulte o Capítulo 6 do meu livro: Manual de Estudos Para o Exame 70-216, 712 páginas, publicado pela Editora Axcel Books).

Importante: As duas soluções - ICS ou NAT - fornecem as funcionalidades de tradução de endereços e resolução de nomes, porém existem mais diferenças do que semelhanças, conforme descreverei logo a seguir.

O Internet Connection Sharing (ICS) foi projetado para fornecer as configurações mais simplificadas possíveis. Conforme você verá na parte prática, habilitar o ICS é uma simples questão de marcar uma caixa de opção, todo o restante é feito automaticamente pelo Windows 2000 Server. Porém uma vez habilitado, o ICS não permite que sejam feitas alterações nas configurações que são definidas por padrão. O ICS foi projetado para obter um único endereço IP a partir do provedor de Internet. Isso não pode ser alterado. Ele é configurado como um servidor DHCP e fornece endereços na faixa 192.168.0.0/255.255.255.0. Isso também não pode ser mudado. Em poucas palavras: O ICS é fácil de habilitar mas não permite alterações nas suas configurações padrão. É o ideal para pequenos escritórios que precisam de acesso à Internet, a todos os computadores da rede, porém não dispõem de um técnico qualificado para fazer as configurações mais sofisticadas exigidas pelo NAT e pelo RRAS.

Por sua vez, o NAT foi projetado para oferecer o máximo de flexibilidade em relação as suas configurações no servidor RRAS. As funções principais do NAT são a tradução de endereço (conforme descrito anteriormente) e a proteção da rede interna contra tráfego não autorizado, vindo da Internet. O uso do NAT requer mais etapas de configuração do que o ICS, contudo em cada etapa da configuração você pode personalizar diversas opções do NAT. Por exemplo, o NAT permita que seja obtida uma faixa de endereços IP a partir do provedor de Internet (ao contrário do ICS, que recebe um único endereço IP do provedor de Internet) e também permite que seja definida a faixa de endereços IP a ser utilizada para os clientes da rede interna.

Na tabela da Figura a seguir, você encontra uma comparação entre NAT e ICS.

Importante: Nunca é demais salientar que O ICS é projetado para conectar uma rede doméstica ou uma rede pequena (com não mais do que 10 computadores) com a Internet. O protocolo NAT foi projetado para conectar redes de porte pequeno para médio, com a Internet (eu diria entre 11 e 100 computadores). Porém, nenhum deles foi projetado para ser utilizado nas seguintes situações:

• Fazer a conexão entre redes locais.
• Conectar redes para formar uma Intranet.
• Conectar as redes dos escritórios regionais com a rede da sede da empresa.
• Conectar as redes dos escritórios regionais com a rede da sede da empresa, usando como meio a Internet, ou seja, criação de uma VPN.

Muito bem, a seguir apresentarei os passos práticos para habilitar o ICS no computador conectado à Internet e para configurar os clientes da rede, para que passem a utilizar o ICS. Habilitando o ICS no computador conectado à Internet:

O ICS, conforme descrito anteriormente, deve ser habilitado no computador com conexão com a Internet. O ICS é habilitado na interface externa, ou seja, na interface que faz a conexão com a Internet.

Para habilitar o ICS, siga os passos indicados a seguir:

1. Faça o logon no computador conectado à Internet, com a conta de Administrador ou com uma conta com permissão de administrador.

2. Abra o Painel de controle: Iniciar -> Configurações -> Painel de controle.

3. Abra a opção Conexões dial-up e de rede.

4. Clique com o botão direito do mouse na conexão com a Internet e, no menu de opções que é exibido, clique em Propriedades.

5. Será exibida a janela de propriedades da conexão com a Internet. Clique na guia Compartilhamento. Serão exibidas as opções indicadas na Figura a seguir:

6. Marque a opção Ativar o compartilhamento da conexão c/ Internet p/ conexão. Ao marcar esta opção também será habilitada a opção para fazer a discagem sob demanda - Ativar discagem por demanda. Se você marcar esta opção, quando um usuário da rede tentar acessar a Internet, será iniciada uma discagem, caso a conexão não esteja ativa.

Nota: Se você estiver configurando o ICS em um computador que possui mais de uma placa de rede instalada, estará disponível uma lista para que você selecione qual a placa de rede que faz a conexão com a rede local, ou seja, com a rede para a qual estará habilitada a conexão compartilhada com a Internet.

7. Você pode fazer algumas configurações adicionais no ICS, usando o botão Configurações... Clique neste botão.

8. Será exibida a janela de configurações do compartilhamento com a guia Aplicativos selecionada por padrão. Na guia Aplicativos você pode definir configurações específicas para habilitar um ou mais aplicativos de rede. Clique na guia Serviços. Nesta janela você pode habilitar os serviços da sua rede, que estarão disponíveis para usuários da Internet, , conforme indicado na Figura a seguir. Em outras palavras, serviços nos computadores da sua rede, os quais estarão disponíveis para acesso através da Internet. Por exemplo, se você quiser montar um servidor de FTP (File Transfer Protocol - Protocolo de Transferência de Arquivos), para fornecer o serviço de cópias de arquivo, você terá que habilitar o serviço FTP Server. Ao habilitar este serviço, você terá que informar o nome ou o número IP do computador da rede interna, no qual está disponível o serviço de FTP. Vamos fazer um exemplo prático de habilitação de serviço.

9. Clique na opção Servidor FTP para marca-la. Será aberta a janela para configuração deste serviço. Nesta janela, o nome do serviço e a porta na qual ele trabalha, já vem preenchidos e não podem ser alterados. O protocolo de transporte utilizado pelo serviço (TCP ou UDP) também já vem assinalado e não pode ser alterado. A única informação que você preenche é o nome ou o número IP do computador da rede interna, onde o serviço está disponível, conforme exemplo da Figura a seguir, onde é informado o número IP do computador da rede interna, onde o serviço de FTP está disponível:

10. Informe o nome ou o número IP e clique em OK. Você estará de volta à janela de configurações do compartilhamento. Clique em OK para fecha-la.

11. Você estará de volta à guia Compartilhamento, da janela de propriedades da conexão que está sendo compartilhada. Clique em OK para fechar esta janela e para habilitar o compartilhamento da conexão Internet. Observe que ao ser habilitado o compartilhamento, o ícone indicado na Figura a seguir, passa a ser exibido junto à conexão que foi compartilhada:

A seguir listo as portas utilizadas pelos principais serviços da Internet:

Importante: Conheça bem as portas indicadas na listagem anterior. Para uma lista completa de todas as portas utilizadas pelos protocolos TCP e UDP, consulte o seguinte endereço: http://www.iana.org/numbers.htm

Pronto, habilitar e configurar o ICS é apenas isso. A seguir mostrarei como configurar os clientes.

Configurando os clientes da rede para utilizar o ICS:

Para que os clientes possam utilizar o ICS, os seguintes tópicos devem ser verificados:

1. Os clientes devem estar conectados em rede, no mesmo barramento de rede local onde está conectada a interface interna do servidor com o ICS habilitado. Esta etapa provavelmente já esteja OK, uma vez que você certamente habilitou o ICS para fornecer acesso à Internet, para os computadores da sua rede interna, a qual suponho já estivesse configurada e funcionando.

2. Os computadores da rede interna devem estar com o protocolo TCP/IP instalado e configurados para usar um servidor DHCP. No caso do ICS, o computador onde o ICS foi habilitado passa a atuar como um servidor DHCP, oferecendo endereços na faixa: 192.168.0.2 -> 192.168.0.254. Ou seja, basta acessar as propriedades do protocolo TCP/IP, conforme descrito na Parte 13 do tutorial e habilitar a opção "Obter um endereço IP automaticamente".

Nota: Para usuários que não tenham muita experiência com as configurações de rede e do protocolo TCP/IP, pode ser utilizado o utilitário netsetup.exe, o qual está disponível no CD de instalação do Windows 2000 Server, na pasta: D:\SUPPORT\TOOLS.

Conclusão

Nesta parte do tutorial mostrei como funciona o serviço de compartilhamento da conexão Internet, conhecido como ICS - Internet Conecton Sharing. Você aprendeu sobre o funcionamento e as limitações do ICS. Também aprendeu a habilitar o ICS e a configurar os demais computadores da rede, para que possam utilizar o ICS.

Nota: Não deixe de conferir os dois últimos livros deste autor:

» Windows Server 2003 - Curso Completo, 1600 páginas, Axcel Books.

» Manual de Estudos Para o Exame 70-216, 712 páginas, Axcel Books.