Redes de computadores na prática: sequência didática em 3 planos de aula

1. Problematização15 min

   Pergunta disparadora: “Por que a rede da secretaria não pode ser a mesma rede dos alunos e dos visitantes? O que pode acontecer se for?”

   Conduza a discussão por quatro eixos: privacidade dos dados (notas, dados pessoais de estudantes e famílias, LGPD), volume de tráfego, segurança e organização. Use exemplos do cotidiano: a rede de convidados do roteador de casa, o Wi-Fi de visitantes de um comércio, a separação entre caixa e área de atendimento de um banco.

2. Conceituação20 min

   Apresente os conceitos no quadro, ainda sem o simulador:

   • Endereço IP (IPv4): quatro números de 0 a 255, como 192.168.10.25. A máscara (ou prefixo) diz qual parte identifica a rede: em /24 (255.255.255.0), os três primeiros números são a rede e o último é o dispositivo. O primeiro endereço é o da rede e o último é o de broadcast; nenhum dos dois vai para um dispositivo.
   • Gateway: o endereço do roteador dentro de cada rede, normalmente o .1. Sem ele o dispositivo só conversa com a própria rede.
   • DHCP: o serviço que entrega endereço automaticamente. Quando ele não responde, o computador se atribui um endereço 169.254.x.x e não sai da própria máquina.
   • VLAN: uma rede lógica separada dentro dos mesmos switches. Analogia: o prédio da escola é um só, mas cada sala tem sua função e regras próprias de quem entra.
   • Firewall: o ponto entre as redes que decide, por regras, quem pode iniciar conexão com quem.

3. Primeiro contato com o simulador15 min

   Projete o simulador na Missão 1 · Conflito na biblioteca e resolva com a turma, explicando cada parte da tela: mapa da rede, tabela de VLANs, ambientes, firewall e ping.

   1. Clique em Verificar rede: aparece um conflito de IP entre PC-BIB-01 e PC-BIB-02, os dois com 192.168.40.10.
   2. Peça para a turma propor a correção: trocar PC-BIB-02 para 192.168.40.11 (fora da faixa .100 a .199 do DHCP).
   3. Verifique de novo e teste o ping de PC-BIB-01 para a Internet: o caminho mostra switch do ambiente, switch central, gateway 192.168.40.1 e firewall.

   Depois, as duplas abrem o simulador nos seus aparelhos e exploram livremente a Missão 1 já corrigida, anotando quais campos podem ser alterados em cada seção.

Registro no caderno

Cada dupla responde: “O que é um conflito de IP e por que ele faz a rede cair e voltar nos dois computadores?”

Cenário: “Você é a equipe de infraestrutura de uma escola fictícia que vai ganhar rede nova. Precisa separar a secretaria e a direção, os professores e os espaços de uso dos estudantes e visitantes, sem deixar ninguém sem internet.”

1. Retomada e planejamento no papel10 min

   Retome os conceitos do Plano 1. Cada dupla preenche a folha de planejamento antes de abrir o simulador: qual VLAN e qual rede cada ambiente vai usar, e onde o DHCP precisa estar ligado.

2. Configuração no simulador25 min

   No campo Missão, escolha Projeto do zero e digite o nome da dupla. A rede começa vazia: sem VLANs, sem switches, sem endereços fixos e com o firewall todo fechado.

   1. Segmentação por VLAN: crie as VLANs na seção 1 e associe cada ambiente à sua VLAN na seção 2.
   2. Endereçamento: defina rede, prefixo /24 e gateway .1 de cada VLAN. Ligue o DHCP nas VLANs que têm dispositivos em modo automático (laboratório, professores e visitantes).
   3. Dispositivos: dê um IP fixo a cada computador, servidor, impressora e câmera, dentro da rede do seu ambiente e fora da faixa .100 a .199.
   4. Equipamentos: escolha um switch com portas suficientes (pontos de cabo + access points + 1 porta de ligação com o switch central) e os access points de quem usa Wi-Fi. As câmeras pedem switch PoE.

3. Teste e validação10 min

   Use Verificar rede até não sobrar erro de VLAN, endereçamento ou equipamento. Os avisos “Regra bloqueia um acesso de que a escola precisa” são esperados nesta etapa e serão resolvidos no Plano 3. Depois faça os pings abaixo e registre o resultado:

   Teste	Resultado esperado agora	Por quê
   PC-LAB-01 → PC-LAB-02	Funciona	Mesma VLAN: entrega direta, sem passar pelo firewall.
   PC-SEC-01 → PC-DIRECAO	Funciona	Mesma VLAN da secretaria e direção.
   PC-LAB-01 → Internet	Bloqueado	O pacote chega ao gateway, mas o firewall ainda não tem nenhuma regra liberada.
   PC-LAB-01 → SRV-NOTAS	Bloqueado	Redes diferentes; o firewall barra. É o que queremos manter no Plano 3.

4. Salvar e registrar5 min

   Cada dupla clica em Salvar projeto (.json) e guarda o arquivo: ele será aberto no início do Plano 3. No caderno: “O que funcionou? O que não funcionou? Por quê?”

Gabarito de referência (para o professor)

É o plano que o próprio simulador usa como rede bem configurada nas missões. Outras numerações são válidas, desde que as redes não se repitam e cada endereço esteja dentro da rede do seu ambiente.

IPs fixos de exemplo: PC-SEC-01 .20.10, PC-DIRECAO .20.11, PC-PROF-01 .30.10, PC-BIB-01 e 02 .40.10 e .40.11, SRV-ARQUIVOS .50.10, SRV-NOTAS .50.11, impressoras .60.10 e .60.11, GRAVADOR-NVR .70.5, CAM-PATIO .70.10. Todos os endereços são de rede privada e fictícios.

1. Regras de firewall25 min

   As duplas abrem o projeto salvo (Abrir projeto). Desafio: “A direção pediu que só a secretaria e os professores acessem os servidores, onde fica o sistema de notas. Estudantes e visitantes não podem. Todos precisam de internet.”

   Antes de marcar a tabela, a dupla escreve as regras como algoritmo:

   1. Regra 1: SE origem = Secretaria e direção E destino = Servidores, ENTÃO liberar.
   2. Regra 2: SE origem = Sala dos professores E destino = Servidores, ENTÃO liberar.
   3. Regra 3: SE origem = Laboratório, Biblioteca, Professores, Secretaria ou Visitantes E destino = Internet, ENTÃO liberar.
   4. Regra 4: SE origem = Secretaria ou Professores E destino = Impressoras, ENTÃO liberar.
   5. Regra 5: SE origem = Secretaria e direção E destino = Câmeras, ENTÃO liberar.
   6. Regra final: em qualquer outro caso, bloquear.

   No simulador, a regra final já existe: o que não está marcado é bloqueado. Por isso a dupla só marca o que deve ser liberado. Compare com uma lista que tenta bloquear caso a caso e discuta qual das duas abordagens é mais segura.

   Testes obrigatórios:

   Teste	Esperado
   PC-PROF-01 → SRV-NOTAS	Funciona
   PC-LAB-01 → SRV-NOTAS	Bloqueado pelo firewall
   CELULAR-VISITANTE → SRV-NOTAS	Bloqueado pelo firewall
   CELULAR-VISITANTE → Internet	Funciona

   Pergunta para a turma: “E se um estudante tentar chegar ao servidor de notas por outro caminho? As regras estão completas?” Dois pontos para levar à discussão, ambos visíveis no simulador:

   • Se um ambiente for colocado na mesma VLAN da secretaria, o firewall não fica no caminho e as regras não valem. É o defeito da Missão 3.
   • A regra vale para o ambiente Servidores inteiro. Liberar o laboratório para salvar trabalhos no servidor de arquivos também abriria o servidor de notas. Em um firewall real, a regra seria escrita por endereço e por serviço (por exemplo, só o servidor 192.168.50.10 e só o compartilhamento de arquivos).

2. Documentação técnica15 min

   Cada dupla clica em Relatório final e completa um relatório técnico simplificado com:

   1. Diagrama da rede (captura do mapa do simulador ou desenho).
   2. Tabela de endereçamento IP (VLAN, rede, gateway, DHCP e IPs fixos).
   3. Lista das VLANs e da função de cada uma.
   4. Regras de firewall liberadas, escritas em linguagem SE / ENTÃO.
   5. Justificativa das escolhas e de cada aviso que a dupla decidiu manter.

3. Socialização e encerramento10 min

   Duas ou três duplas apresentam suas soluções. Discussão: “Existem outras formas de configurar essa rede? Qual é mais segura? Qual é mais prática de manter?” Reflexão final: “Que cuidados como esses você imagina que uma escola real precisa ter com a própria rede?”