Introdução à Engenharia de Computadores e Telemática. Guião das Aulas Práticas

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1 Introdução à Engenharia de Computadores e Telemática Guião das Aulas Práticas Departamento de Eletrónica, Telecomunicações e Informática Universidade de Aveiro

2 Conteúdo 1 Introdução ao UNIX A relevância do sistema operativo Linux O Arranque, Login e Logout A Linha de Comandos UNIX Interfaces de texto e grácas Execução de comandos Edição de um comando Navegação no Sistema de Ficheiros Manipulação de cheiros Ajuda On-line Edição de cheiros de texto Procura de texto Conceitos elementares de HTML Protocolo HTTP Objeto retornado Parâmetros num URL Documentos HTML Marcas (tags) Comentários Parametrização de marcas Estruturação de documentos Hiper-referências Imagens Conteúdos dinâmicos Exploração de um servidor HTTP Ferramentas colaborativas Acesso remoto via SSH Estabelecimento da sessão Transferência de cheiros Autenticação por chaves Reencaminhamento do protocolo X

3 3.2 Git Introdução Repositório: Monitorização dos conteúdos de um diretório Introdução ao blob Os blobs são armazenados em trees De que são feitas as trees Commits Outros nomes para commit Índice: o intermediário Agora muito rápido Redes de Computadores Introdução Conguração de rede de um PC Endereços Físicos Tradução de nomes em endereços IP Conectividade e rotas Identicação da entidade responsável por uma máquina Transmissão de informação em redes: traceroute Transmissão de informação em redes: conteúdo HTTP Instalação e exploração de máquinas virtuais Introdução Instalação de sistemas operativos Sistema live Distribuição SliTaz Instalação do uma máquina virtual Criação de uma máquina virtual Arranque de uma máquina virtual Instalação do SliTaz no disco rígido virtual Instalação de software adicional Módulos especiais para o sistema operativo Duplicação de máquinas virtuais Conguração de redes de máquinas virtuais Interligação de redes Criação de uma VPN Produção de documentos com LATEX Introdução Ações de preparação Compilação de documentos L A TEX Caracteres especiais do L A TEX O caráter '\'

4 6.4.2 O caráter '$' Os carateres '{' e '}' Os carateres '[' e ']' O caráter '%' O caráter '~' Estrutura obrigatória de um documento Funcionalidades adicionais Dimensão das letras Estruturação de documentos Título Partes, capítulos, secções e parágrafos Listas de itens Objetos utuantes: guras e tabelas Referências a partes do texto Disposição de elementos em matriz Expressões e ambientes matemáticos Inclusão de guras Índices de conteúdos, de guras e de tabelas Referências bibliográcas Ficheiro de bibliograa, BibTeX Uso de citações bibliográcas Estilos de bibliograa Visão global da geração de documentos L A TEX Programação do robô DETI PIC Introdução O robô DETI PIC Movimentação Sensores Comunicação com o exterior O ambiente DETInchanting Interface Tipos de blocos Categorias de blocos Macro-estrutura de um programa Edição de um programa Programação do robô DET PIC com o ambiente DETInchanting Programas com comunicação para o exterior Programas com sensores programas com locomoção Programas complexos

5 8 Programação do robô DETI PIC (cont.) Introdução Exercícios Programação do robô DETI PIC (cont.) Introdução Exercícios

6 Resumo Este guião possui um plano para cada aula prática de IECT. O objetivo destes guiões é o de fomentar a aprendizagem de várias matérias através de experiências práticas. Durante as mesmas os alunos devem aplicar o seu raciocínio crítico e, desejavelmente, ir mais além na exploração de tópicos relacionados com os do guião.

7 2

8 Aula Prática 5 Instalação e exploração de máquinas virtuais Resumo: - Instalação de uma máquina virtual. - Noção de distribuição live de um sistema operativo. - Conguração do hardware de uma máquina virtual. - Replicação de máquinas virtuais. - Conguração de rede de uma máquina virtual. - Interligação de redes usando máquinas virtuais. - Criação de uma VPN PPTP. Conteúdo 5.1 Introdução Instalação de sistemas operativos Sistema live Distribuição SliTaz Instalação do uma máquina virtual Criação de uma máquina virtual Arranque de uma máquina virtual Instalação do SliTaz no disco rígido virtual Instalação de software adicional Módulos especiais para o sistema operativo Duplicação de máquinas virtuais Conguração de redes de máquinas virtuais Interligação de redes

9 5.7 Criação de uma VPN

10 5.1 Introdução As máquinas virtuais são hoje em dia um instrumento que permite explorar a mesma máquina para executar vários sistemas operativos, como se de várias máquinas se tratasse. O objetivo deste guião é o de mostrar como se pode instalar uma máquina virtual, como se pode congurar o seu hardware e como se pode criar uma rede virtual de máquinas virtuais. A execução das máquinas virtuais é realizada por um software designado por virtualizador. Neste trabalho usaremos o virtualizador gratuito VirtualBox 1, distribuído pela Oracle. 5.2 Instalação de sistemas operativos O processo normal de instalação de um sistema operativo é feito do seguinte modo: 1. O sistema instalador é disponibilizado num suporte móvel (CD, DVD, memória ash, etc.), total ou parcialmente. Quando é disponibilizado parcialmente, a parte em falta é obtida de repositórios da Internet. 2. O sistema instalador é executado logo após o arranque da máquina, sendo ativado pelo sistema de controlo do arranque da máquina (boot loader). 3. O sistema instalador escolhe um disco rígido da máquina, ou um conjunto de partições de discos da máquina, para aí criar os sistemas de cheiros que irão ser usados pelo sistema operativo que irá ser instalado. Normalmente usam-se duas partições diferentes, uma com os cheiros que normalmente vemos no sistema de cheiros, outra designada como swap que serve para apoio à gestão da memória virtual. Esta última partição pode ser substituída por um cheiro. 4. Após a instalação do sistema operativo no disco rígido, a partição de arranque dessa instalação é marcada como sendo de arranque (boot) e o sistema está pronto para ser reiniciado. Por vezes no arranque de um sistema instalado é iniciado primeiro um sistema de controlo dos sistema operativos a iniciar, de que é exemplo o Grub: arranque da BIOS seleção do dispositivo de arranque carregamento do módulo de arranque do dispositivo seleção do sistema operativo a arrancar (opcional) arranque do sistema operativo escolhido Sistema live Há, contudo, variantes a este processo base. Um deles consiste no arranque dos sistemas ditos live (ou distribuições live). Os sistema live são sistemas que arrancam como os demais mas não alteram nada na máquina de forma denitiva. Em particular, não usam qualquer 1 https://www.virtualbox.org/ 57

11 repositório perene da máquina (v.g. discos rígidos) para guardar qualquer informação. Portanto, estes sistemas podem-se executar em máquinas sem disco rígido. Uma distribuição live, de que há inúmeros exemplos para Linux 2, é uma imagem de CD (cheiro ISO) que pode ser usada para arrancar um sistema live numa máquina, a partir do seu leitor de CD. Atualmente muitas das distribuições live possuem uma funcionalidade 2-em-1: permitem o arranque de uma versão live normal, mas essa permite depois criar uma instalação no disco rígido da máquina. Será esta a faceta que iremos explorar neste trabalho Distribuição SliTaz Neste guião usaremos uma distribuição de Linux pouco habitual, por não pertencer a nenhuma das grandes linhas base das distribuições Linux (debian, Red Hat, slackware, gentoo, etc.): a SliTaz. A SliTaz é interessante para este trabalho porque: 1. O seu live CD tem uma dimensão reduzida (cerca de 35 MB). 2. O sistema base instalado num disco rígido não tem mais de 350 MB. Estas dimensões são interessantes para diminuir os custos de descarga da imagem do CD, de arranque do sistema live e de instalação do sistema numa máquina virtual. No entanto, muito embora esta seja uma distribuição perfeitamente funcional do Linux, ela não é uma distribuição usual e, por isso, não deverá ser considerada como regra para usar no futuro. O cheiro ISO com a imagem de um CD de arranque da distribuição live do SliTaz está disponível na página da Unidade Curricular 3. Deverá descarregá-lo e guardá-lo no seu PC antes de prosseguir para a instalação de uma máquina virtual. 5.3 Instalação do uma máquina virtual O primeiro passo para instalar uma máquina virtual consiste na instalação do virtualizador. Os PC dos laboratórios dispõe da versão 4.2 do VirtualBox. Os alunos que usarem a sua própria máquina poderão usar este ou outro virtualizador, mas este guião apenas contemplará explicações para VirtualBox Criação de uma máquina virtual Os passos para criar uma máquina virtual vão ser seguidamente indicados, acompanhados de capturas de ecrãs exemplicativas:

12 Inicie a execução do VirtualBox. Deverá surgir no ecrã uma janela como a indicada à direita. Antes de instalar qualquer máquina virtual altere a denição que o VirtualBox possui quanto ao local onde guarda dados relativos s máquinas virtuais. Para tal, selecione Ficheiro e no menu selecione Preferências... Considere apenas as denições associadas à classe Geral. Se estiver a trabalhar num PC do laboratório altere a denição de Pasta pré-definida das Máquinas para /tmp; se estiver a trabalhar no seu PC, altere para o local que considerar mais conveniente. Feita a alteração, feche a janela das denições. Selecione o botão Novo para indicar que deseja criar uma nova máquina virtual. Na janela seguinte selecione o botão Avançar (ou Next). Escolha um nome para identicar a máquina virtual na lista de máquinas virtuais conhecidas localmente pelo VirtualBox. quanto ao tipo de sistema operativo, escolha Linux e versão 2.6 (versão do núcleo, ou kernel). 59

13 Indique a quantidade de memória RAM de que disporá a máquina virtual. Não escolha mais do que 256 MB, porque não será necessário e porque quanto mais escolher, menos memória terá o sistema hospedeiro. Esta conguração poderá ser alterada mais tarde, não é irreversível. Indique que pretende arrancar de um disco rígido e que pretende criar um disco rígido (virtual) para instalar o sistema. Escolha um disco virtual do tipo VDI (VirtualBox Disk Image). Indique que pretende o disco virtual com tamanho dinâmico, para evitar que o disco virtual (um cheiro) ocupe o seu tamanho máximo à partida. Desta forma, ele terá apenas o tamanho suciente para guardar o sistema de cheiros da máquina virtual, sem nunca ultrapassar o máximo indicado. 60

14 Indique a localização do disco virtual (como foi dito atrás, será um cheiro do sistema de cheiros do sistema hospedeiro) e a sua dimensão. Nesta instalação indique apenas 1 GB. É normal os virtualizadores permitirem mais tarde aumentar o tamanho dos discos virtuais, mas tal não será necessário neste trabalho. Neste momento já foi recolhida toda a informação necessária para criar um disco virtual para a máquina virtual e o mesmo pode ser criado em conformidade. Neste momento já foi recolhida toda a informação necessária para criar a máquina virtual com um disco virtual de suporte, muito embora no mesmo ainda não exista qualquer sistema operativo (ainda não foi instalado; isso será feito mais adiante). Para já avançamos com a criação da máquina virtual (similar a uma montagem de uma máquina física). O aspeto do gestor de máquinas virtuais do VirtualBox após a criação de uma máquina virtual é o indicado à direita. Na caixa à esquerda é indicado nome (SliTaz 1) e tipo (Linux 2.6), bem como o estado da máquina (desligada). O passo seguinte consiste em congurar o sistema que vai arrancar na máquina, o que é feito selecionando o botão Definições. 61

15 Na caixa da esquerda da janela das denições da máquina virtual selecione Armazenamento (para gerir os dispositivos de armazenamento de dados) e constate que tem dois: um CD/DVD não denido (Vazio) associado a um controlador IDE, e um disco rígido denido (cheiro SliTaz 1.vdi) associado a um controlador SATA. O passo seguinte consistirá em denir um CD para a máquina virtual. Selecione o CD indicado como Vazio, à direita surgirão informações (atributos) sobre o dispositivo ainda não denido (nomeadamente, que estará associado a um controlador de IDE secundário). Selecione o ícone com um disco que surge à direita e escolha a opção Escolher um ficheiro de CD/DVD virtual... Aqui deverá selecionar o - cheiro SliTaz-4.0.iso que descarregou no secção Neste momento a conguração de instalação da máquina virtual está completa, o seu hardware está denido e no leitor de CD está acessível um CD virtual (a sua imagem ISO) que permitirá o arranque da distribuição live do SliTaz. Podemos terminar a alteração das denições e iniciar a máquina virtual Arranque de uma máquina virtual O arranque de uma máquina virtual é em tudo semelhante a uma máquina real, há uma passagem por um ponto onde é executada uma BIOS (virtual), onde se seleciona um dispositivo virtual de arranque (neste caso vai ser o CD) e se carrega o mesmo para executar. Os dispositivos de interface humana (teclado, rato) do sistema hospedeiro (host) vão ser partilhados com a máquina virtual, também designado por sistema convidado (guest). Para dar a ilusão de que se está a mudar de máquina é normal criar uma associação da entrada de dados de interface com a máquina virtual (focagem) quando se pretende trabalhar na mesma e terminar essa associação, voltando ao sistema hospedeiro, quando não mais for necessária. A focagem faz-se selecionando a janela da máquina virtual com o rato ou simplesmente deslocando o rato para cima dessa janela (quando a interface da 62

16 máquina virtual possui um rato). Quando a focagem está ativa, na barra inferior da janela o ícone mais à direita, que possui uma seta para baixo, apresenta a cor verde. Quando a focagem está inativa, o que se consegue fazer retirando o rato da janela ou carregando na tecla Ctrl da direita do teclado, a seta ca preta. O arranque da distribuição live do SliTaz 4.0 possui os seguintes passos: Após o arranque é mostrado um menu com várias opções quanto ao sistema que efetivamente se quer executar a partir do CD. Vamos escolher a primeira opção (SliTaz Live). Caso nada seja feito, ao m de alguns segundos esta opção é selecionada por omissão. O passo seguinte consiste na escolha da língua por omissão do sistema. Escolha a que mais lhe convier. O passo seguinte consiste na indicação do teclado que está a usar. O normal, em Portugal, é usar teclados Portugueses, pelo que deve escolher a opção pt-latin1. 63

17 Feitas as duas congurações anteriores, o sistema progride sem qualquer intervenção humana até atingir a plena funcionalidade, altura em que apresenta o aspeto à direita. Neste ponto pode explorar os menus da interface gráca usando o rato Instalação do SliTaz no disco rígido virtual Feita o arranque da distribuição live, vamos usar a mesma para criar uma instalação similar no disco rígido virtual, o que permitirá posteriormente arrancar o sistema desse dispositivo, dispensando o CD. A vantagem dessa opção é que posteriores alterações do sistema irão car gravadas para utilização futura, enquanto que alterações ao sistema realizadas em execuções live perdem-se após desligar a máquina virtual. Para fazer a instalação usa-se a aplicação SliTaz Panel do modo que seguidamente se descreve: Selecione a aplicação SliTaz Panel nos ícones que se encontram no canto superior esquerdo da interface (ícone do meio). Esta operação está reservada para o administrador, que é designado em Linux por root. Use esse nome na caixa de texto username. Use igualmente esse nome como senha (como indicado na janela de interface). 64

18 A janela do TazPanel mostra agora a sua interface normal. Na barra de menu superior vamos escolher a opção Install e, no menu indicado, Install SliTaz. Neste passo o TazPanel mostra uma interface bastante explicativa, destinada a elucidar o utente sobre o que signica o particionamento de discos e que partições são usadas pelo SliTaz. Deslocando a janela para baixo aparece o botão Execute Gparted, que irá criar as partições no disco virtual. A aplicação GParted mostra um disco não alocado (i.e., sem estar a uso). Para o usar é preciso primeiro criar uma tabela de partições no mesmo; só após isso se podem denir partições dentro desse disco. Escolha a opção Device da barra superior e a opção Create Partition Table... A mensagem de aviso indica que irá apagar toda a informação presente no disco, mas tal não é um problema, porque o disco virtual está vazio. 65

19 O passo seguinte consiste na criação de uma partição no disco virtual para aí instalar o sistema operativo. Para isso, selecione a área sombreada com o rato e selecione o ícone New. Na janela que surge, que indica a ocupação total do disco virtual por uma partição do tipo ext2, mantenha os valores indicados e selecione o botão Add. Após a denição da partição é preciso registála na tabela de partições. Para isto selecionase com o botão direito do rato a linha com a ordem de criação da partição que aparece na caixa inferior do GParted e escolhe-se a opção Aplly All Operations. A mensagem de aviso avisa uma vez mais do facto de se perderem informações presentes no disco virtual, mas, como já se viu antes, o disco está vazio. 66

20 Uma vez criada a partição, o aspeto da aplicação GParted é o apresentado à direita. Podemos terminar a aplicação selecionando o opção GParted da barra superior e escolhendo a opção Quit. Vamos agora selecionar o botão Continue installation para instalar o sistema operativo na partição recém criada. Neste passo a primeira ação fundamental a realizar consiste na indicação da partição onde o sistema operativo irá ser instalado, que irá ser a partição antes criada (/dev/sda1). 67

21 O segundo passo fundamental a realizar consiste na especicação da senha do utilizador tux, o utilizador inicial da máquina (este nome pode ser alterado). Não se esqueça de colocar exatamente a mesma senha na caixa de conrmação. Nas caixas acima também pode ser mudada a senha do utilizador root, o administrador do Linux. O último passo fundamental a realizar consiste na indicação da instalação do carregador de arranque Grub. Uma vez feitas estas congurações pode-se prosseguir para a instalação do sistema operativo e do sistema de arranque Grub no disco rígido virtual. 68

22 Os passos realizados durante a instalação vão sendo mostrados à medida que ela ocorre, até ser indicada a terminação da instalação. O sistema agora está pronto para arrancar do disco rígido virtual. Terminada a instalação, vamos selecionar o botão Instalation complete. You can now restart (reboot) para reiniciar o sistema. Entretanto o CD virtual foi desligado da máquina virtual. Após o reinício surge a interface do Grub apenas com uma opção: a do sistema que acabou de ser instalado. Se nada for feito ele arrancará por omissão ao m de alguns segundos. Depois do arranque apresentará as interfaces já antes vistas de conguração da língua local e do teclado, após o que se iniciará até ser apresentada a interface gráca de login. 69

23 5.3.4 Instalação de software adicional O sistema operativo anteriormente instalado é minimalista, pelo que precisaremos de instalar algumas componentes adicionais. Para isso usaremos a ferramenta de gestão de pacotes tazpkg a partir do interpretador de comandos. Para esse m, depois de fazer login, inicie uma consola com o interpretador de comandos (ícone no canto superior esquerdo) e execute a seguinte sequência de comandos. Mude o utilizador para o administrador (root) porque iremos administrar a máquina. A senha que o comando pedirá é a de root (será igualmente root se não a mudou no processo de instalação). $ su - Carregue a lista de pacotes disponíveis para o seu sistema operativo: $ tazpkg recharge Procure na lista de pacotes algum que possua uma versão mais avançada do editor vi (nomeadamente, o editor vim): $ tazpkg search vim Instale um dos pacotes listados (o vim, por exemplo): $ tazpkg get-install vim É normal que o sistema instalado a partir da versão live tenha algumas componentes desatualizadas. Para as atualizar execute o seguinte comando: $ tazpkg upgrade De seguida, necessitamos de obter e instalar um cliente de VPN que nos permitirá executar as restantes questões do guião. $ tazpkg get-install pptpclient Módulos especiais para o sistema operativo É normal os virtualizadores disponibilizarem módulos especiais para os sistemas convidados usufruírem de funcionalidades especiais dos hospedeiros. Uma dessas funcionalidades é a capacidade de usar diretorias do hospedeiro a partir da máquina virtual. A instalação dos módulos especiais faz-se através de um CD virtual disponibilizado pelo próprio virtualizador. No caso do VirtualBox, isso consegue-se da seguinte forma: numa máquina virtual ativa, selecionar a opção Dispositivos da barra superior da janela e escolher a opção Instalar Adições de Convidado... 70

24 Após o passo anterior, o CD virtual cará acessível numa subdiretoria de /media após a sua montagem, manual pelo utilizador, ou automática por ferramentas de navegação pelo sistema de cheiros. A instalação dos módulos adicionais segue então os seguintes passos, sempre atuando como root, como antes. Em primeiro lugar é preciso instalar algumas ferramentas e cheiros de desenvolvimento que serão necessários para produzir os módulos especiais: $ tazpkg get-install bzip2 $ tazpkg get-install gcc $ tazpkg get-install make $ tazpkg get-install linux-module-headers Feito isto, monta-se o CD no sistema de cheiros: $ mount /media/cdrom Mudando para a diretoria raiz do CD, executa-se a aplicação de instalação dos módulos especiais: $ cd /media/cdrom $./VBoxLinuxAdditions.run No nal deste comando, que durante a sua execução pode apresentar alguns erros não graves, os módulos especiais foram criados e alguns estão já instalados (os seus nomes começam por vbox): $ lsmod Uma deles, o módulo vboxsf, é o que permite aceder a diretorias do sistema de cheiros do hospedeiro. Vamos agora denir uma partilha de uma diretoria do hospedeiro para uma máquina virtual e aceder a essa diretoria através da máquina virtual. Na janela da máquina virtual selecione a opção Dispositivos da barra superior da janela e escolha a opção Pastas Partilhadas... Selecione o botão à direita que possui o sinal '+', indique a localização da diretoria (pasta) e o nome que lhe quer dar para efeitos de partilha (vamos assumir que escolhe o nome XPTO). Finalmente, antes de terminar indique se quer apenas permitir ler da diretoria partilhada (para a proteger de escritas involuntárias ou maliciosas), e se quer tornar permanente a partilha (i.e., se a partilha continuará ativa em execuções futuras da máquina virtual). Feita esta conguração, feche as janelas da mesma e volte ao interpretador de comandos da máquina virtual, onde deverá executar o seguinte comando: $ mount -t vboxsf XPTO /mnt Este comando indica que a diretoria exportada pelo hospedeiro através do módulo vboxsf e com o nome XPTO deverá ser montada (i.e., estar acessível a partir de) da diretoria /mnt. Após a execução deste comando poderá constatar que tem acesso à diretoria do hospedeiro mudando para a mesma e listando ou listando o seu conteúdo: 71

25 $ cd /mnt $ ls -la Esta funcionalidade de partilha é muito útil para desenvolvimento de componentes que precisam de ser vistas por diversas máquinas. Por exemplo, podemos ter uma aplicação em rede, com um cliente a correr numa máquina e um servidor noutra, e ambos podem ser máquinas virtuais na mesma máquina hospedeira, e as aplicações cliente e servidor podem ser desenvolvidas no hospedeiro e exportadas através destes sistemas de cheiros tanto para o cliente como para o servidor. 5.4 Duplicação de máquinas virtuais A duplicação de máquinas virtuais é uma tarefa trivial, uma vez que não requer hardware adicional. Como as máquinas virtuais se executam sobre hardware virtual, e a criação deste último não tem limites, é possível duplicar as máquinas e, dessa forma, criar rapidamente um conjunto de máquinas homogéneas e com um sistema à partida igual (depois cada um pode evoluir separadamente). Uma máquina virtual como a que criámos anteriormente é completamente descrita por dois cheiros: Ficheiro.vbox. Este cheiro possui fundamentalmente uma descrição textual do hardware virtual da máquina virtual. Ficheiro.vdi. Este cheiro é o disco virtual usado pela máquina virtual. Para duplicar uma máquina virtual basta duplicar estes dois cheiros e registar a nova máquina na lista de máquinas conhecida pelo gestor de máquinas virtuais do VirtualBox. Este processo manual pode ser transparentemente realizado através de própria interface deste gestor, que permite clonar máquinas virtuais. Exercício 5.1 Usando a interface do gestor de máquinas virtuais do VirtualBox clone a máquina virtual antes criada. A clonagem inclui várias perguntas, tente perceber o que é perguntado e responder da forma que considerar mais acertada. Depois de clonar a máquina virtual observe o que de novo apareceu na diretoria onde se guardaram os dados da máquina virtual anterior. 5.5 Conguração de redes de máquinas virtuais Os virtualizadores permitem que as máquinas virtuais possuam uma ou mais interfaces (ou adaptadores) de rede. Essas interfaces podem estar ligadas a redes diferentes, podem estar relacionadas ou não com interfaces reais e podem realizar ou não transformações no tráfego que por elas passa. 72

26 Para o sistema operativo de uma máquina virtual as interfaces de rede virtuais (i.e. aquelas que são fornecidas pelo virtualizador e não são usadas através de outras interfaces, como USB) são sempre interfaces de redes cabladas. Mesmo quando a interface real é uma rede sem os, a interface virtual que a usar irá sempre aparecer à máquina virtual como uma interface de rede cablada. Num sistema Linux tal signica que a interface terá sempre o nome ethx, onde X é um número (0, 1, 2, etc.). Vamos agora descrever sumariamente os diferentes tipos de interfaces (adaptadores, na terminologia do VirtualBox) que se podem escolher para uma máquina virtual (ver Figura 5.1). Estes tipos são os facultados pelo VirtualBox, mas outros virtualizadores fornecem algo muito similar. NAT. Este é o tipo escolhido por omissão na instalação de uma máquina virtual. Este modo permite que a máquina virtual interaja com a rede a que o hospedeiro está ligado como se do hospedeiro se tratasse. No entanto, este tipo tem implícitas algumas limitações, como a incapacidade de se iniciarem interações de uma qualquer máquina (real ou virtual) para a máquina virtual e o facto de alguns protocolos não conseguirem passar através da interface. Esta interface modica o tráfego que ui através de si. Bridged. Este tipo permite que a máquina virtual se ligue à rede através de uma interface que funciona um pouco como uma réplica de uma dada interface real. Uma interface bridged X relativa a uma interface Y usa a interface Y para comunicar mas, para um observador externo ao hospedeiro, existem aparentemente duas interfaces, X e Y. Casos há, porém, em que o observador externo não consegue perceber que existem duas interfaces, mas sim que existem dois endereços IP associados à mesma interface (um endereço usado pelo hospedeiro, outro usado pela máquina virtual). Tal acontece, por exemplo, quando a interface real é uma interface sem os Rede interna. Este tipo permite ligar a uma rede virtual, interna ao hospedeiro. Esta rede só está acessível às máquinas virtuais executadas no hospedeiro pelo mesmo virtualizador. Estas redes são identicadas por um nome que é atribuído na sua criação. Por omissão, o VirtualBox disponibiliza uma rede com o nome intnet. Adaptador apenas do hospedeiro (host-only). Este tipo é similar ao anterior mas a rede interna, virtual, é ligada também a uma interface virtual do hospedeiro. Duas máquinas virtuais a executar no mesmo hospedeiro e usando interfaces conguradas como NAT não conseguem interagir entre si. Aliás, é fácil de vericar que estas interfaces, que podem ser conguradas automaticamente pelo VirtualBox (através de DHCP) possuem o mesmo endereço IP. Exercício 5.2 Inicie a execução das duas máquinas virtuais e execute o comando ifconfig numa consola. Obtenha o endereço IP da interface ethx e verique se são ou não iguais nas duas máquinas. 73

27 NAT Bridged Interna Host-only Figura 5.1: Modelos de rede permitidos pelo VirtualBox e relação com interfaces reais e virtuais da máquina hospedeira ou das máquinas virtuais. 74

28 Para conseguirmos que duas máquinas virtuais geridas pelo mesmo virtualizador consigam comunicar entre si é preciso usar outros tipos de interfaces; vamos experimentar com uma rede interna. Exercício 5.3 Vamos designar as duas máquinas como M1 e M2. Em cada uma delas altere o tipo de interface de NAT para interna, usando o botão Dispositivos da barra situada na parte superior da janela de cada das máquinas virtuais. Esta alteração não provoca nenhuma alteração ao nível do sistema operativo das máquinas virtuais, no entanto a partir desse momento ambas as máquinas possuem uma conguração das suas interfaces de rede que não faz sentido (nomeadamente, estão exatamente com a mesma conguração, o que impede que consigam comunicar entre si). Como o VirtualBox por omissão não disponibiliza o serviço de DHCP para redes internas, as interfaces irão ser reconguradas manualmente. Para esse efeito execute (em cada uma das máquinas) a aplicação SliTaz Netbox Manager (Applications System Tools Configure networking). Após introduzir a senha de administração (root) escolha a folha Static IP, altere o valor do endereço IP ( para M1, para M2), apague o endereço IP da Gateway (porque a não tem) e o endereço IP do DNS server (idem). Para terminar a conguração selecione o botão Start. Mudando para uma consola pode vericar que a alteração foi efetuada usando o comando ifconfig. Após esta conguração as máquinas virtuais podem comunicar entre si, muito embora estejam isoladas da Internet (estão numa rede IP isolada). A conectividade entre as máquinas pode ser vericada através do comando ping. Na máquina M1 execute o seguinte comando: $ ping este comando envia uma mensagem à máquina com o IP indicado, a qual responderá, mostrando desta forma que conseguem comunicar. O valor apresentado à frente de time"= é o intervalo de tempo entre o envio de uma mensagem e a chegada da sua resposta. Em M2 poderá executar o comando recíproco: $ ping Interligação de redes A Internet é construída ligando redes e estabelecendo rotas entre redes para os pacotes IP, as quais indicam para onde se deve enviar um pacote para que o mesmo chegue a um dado destino. Nesta parte do guião será ensinada uma forma elementar de encaminhamento, que consiste no envio de um pacote que chega por uma interface de rede de uma máquina para a rede ligada a outra interface de rede de outra máquina. O objetivo nal será o de conseguir que as duas máquinas M1 e M2 consigam comunicar com uma rede exterior, ligada à maquina hospedeira. 75

29 Figura 5.2: Interfaces de rede usadas para ligar as máquinas da rede interna intnet a uma rede cablada exterior através de M1. Nesse sentido, M1 irá dispor de duas interfaces de rede (I a e I b ); I a será uma interface ligada a uma rede privada, à qual está ligada também a máquina M2; I b será uma interface ligada a uma rede exterior, acessível à máquina hospedeira (ver Figura 5.2). Para esta última interface vamos usar o tipo NAT. Como o VirtualBox não permite adicionar interfaces de rede com as máquinas virtuais em funcionamento (ao contrário de outros virtualizadores), é preciso encerrar M1 primeiro, o que pode ser feito selecionando o botão no canto superior direito da sua interface e escolhendo em seguida Shutdown system: halt. Feito isto, adicione uma nova interface de rede NAT à máquina virtual a partir do gestor de máquinas virtuais do VirtualBox. Após esta conguração inicie a máquina virtual, faça login, inicie uma consola e verique quantas interfaces de rede possui com o comando ifconfig. Neste momento ainda não verá nada de novo, porque o SliTaz não ativa automaticamente novas interfaces de rede. Inicie a aplicação de gestão de rede que usou antes (SliTaz Netbox Manager) e observe a presença de uma interface ethx não ligada (não iniciada); esta interface é a que foi antes adicionada. Memorize o seu nome (vamos assumir que é eth1) e saia desta aplicação. Numa consola execute os seguintes comandos: $ su - $ ifconfig eth1 up $ udhcpc -i eth1 O primeiro comando muda para modo de administração, o segundo ativa a interface de rede e o terceiro indica que a mesma deverá ser congurada com DHCP. Feito isto, poderá executar o comando ifconfig para vericar que já possui as duas interfaces de rede (mais a loopback) ativas e corretamente conguradas. Para o vericar execute os seguintes comandos: 76

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