A internet é uma rede que interconecta milhões de computadores no mundo inteiro. Para que esta comunicação ocorra, cada dispositivo conectado necessita de um endereço único, que o diferencie dos demais. Esta é a função do IP (Internet Protocol). O problema é que, a cada dia, mais e mais computadores são ligados à internet (entenda computadores de maneira geral, isto é, PCs, servidores, smartphones, tablets, etc) e, por conta disso, o número de endereços IP disponível está acabando. É aí que entra em cena o IPv6, sigla para Internet Protocol version 6.
O protocolo está sendo implantado gradativamente na Internet e deve funcionar lado a lado com o IPv4, numa situação tecnicamente chamada de "pilha dupla" ou "dual stack", por algum tempo. A longo prazo, o IPv6 tem como objetivo substituir o IPv4, que suporta somente cerca de 4 bilhões(escala curta)/mil milhões(escala longa) (4x109) de endereços IP, contra cerca de 340 undecilhões(escala curta)/sextiliões(escala longa) (3,4x1038) de endereços do novo protocolo.
O assunto é tão relevante que alguns governos têm apoiado essa implantação. O governo dos Estados Unidos, por exemplo, em 2005, determinou que todas as suas agências federais deveriam provar ser capazes de operar com o protocolo IPv6 até junho de 2008. Em julho de 2008, foi liberada uma nova revisão das recomendações para adoção do IPv6 nas agências federais, estabelecendo a data de julho de 2010 para garantia do suporte ao IPv6. O governo brasileiro recomenda a adoção do protocolo no documento e-PING, dos Padrões de Interoperabilidade de Governo Eletrônico.
As principais características dos mecanismos da transição de IPv6 são:
- Atualização e Implantação incrementais: os hosts IPv4 e os roteadores podem ser atualizados com o IPv6 um a um sem a necessidade de atualização simultânea. Os hosts IPv6 e os roteadores novos podem também ser instalados individualmente.
- Dependências mínimas de atualização: o único pré-requisito para atualizar hosts par o IPv6 é que o servidor de DNS deve ser inicialmente atualizado para tratar adequadamente os novos endereços IPv6. Não há nenhum pré-requisito para atualizar os roteadores.
- Facilidade de Endereçamento: quando os hosts IPv4 ou os roteadores existentes são atualizados para o IPv6, eles podem manter os seus endereços IPv4, sem a necessidade de atribuir novos endereços IPv6. Os administradores de rede não tem a necessidade de elaborar novos planos de endereçamento para todos os equipamentos.
- Custos baixos de implantação: quase nenhum trabalho da preparação é necessário para atualizar os sistemas IPv4 existentes para o IPv6, ou para implantar novos sistemas IPv6.
Representação dos endereços
32 bits dos endereços IPv4 são divididos em quatro grupos de 8 bits cada, separados por “.”, escritos com dígitos decimais. Por exemplo: 192.168.0.10. A representação dos endereços IPv6, divide o endereço em oito grupos de 16 bits, separando-os por “:”, escritos com dígitos hexadecimais (0-F). Por exemplo:2001:0DB8:AD1F:25E2:CADE:CAFE:F0CA:84C1
Na representação de um endereço IPv6, é permitido utilizar tanto caracteres maiúsculos quanto minúsculos.
Além disso, regras de abreviação podem ser aplicadas para facilitar a escrita de alguns endereços muito extensos. É permitido omitir os zeros a esquerda de cada bloco de 16 bits, além de substituir uma sequência longa de zeros por “::”.
Por exemplo:
2001:0DB8:0000:0000:130F:0000:0000:140B
2001:DB8:0:0:130F::140B
2001:DB8::130F:0:0:140B
Neste exemplo é possível observar que a abreviação do grupo de zeros só pode ser realizada uma única vez.
Tipos de Endereços
Existem no IPv6 três tipos de endereços definidos:
Unicast – este tipo de endereço identifica uma única interface, de modo que um pacote enviado a um endereço unicast é entregue a uma única interface;
Global Unicast - equivalente aos endereços públicos IPv4, roteável e acessível na Internet IPv6.
Faixa de endereços 2000::/3 (001), que corresponde aos endereços de 2000:: a 3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff.
Link Local – podendo ser usado apenas no enlace específico onde a interface está conectada, o endereço link local é atribuído automaticamente utilizando o prefixo FE80::/64.
Unique Local Address (ULA) – endereço com grande probabilidade de ser globalmente único, utilizado apenas para comunicações locais, geralmente dentro de um mesmo enlace ou conjunto de enlaces. Um endereço ULA não deve ser roteável na Internet global.
- Prefixo: FC00::/7.
- Flag Local (L): se o valor for 1 (FD) o prefixo é atribuído localmente. Se o valor for 0 (FC), o prefixo deve ser atribuído por uma organização central (ainda a definir).
- Identificador global: identificador de 40 bits usado para criar um prefixo globalmente único.
- Identificador da Interface: identificador da interface de 64 bits.
Anycast – identifica um conjunto de interfaces. Um pacote encaminhado a um endereço anycast é entregue a interface pertencente a este conjunto mais próxima da origem (de acordo com distância medida pelos protocolos de roteamento). Um endereço anycast é utilizado em comunicações de um-para-um-de-muitos.
Todos os roteadores devem ter suporte ao endereço anycast Subnet-Router. Este tipo de endereço é formado pelo prefixo da sub-rede e pelo IID preenchido com zeros (ex.: 2001:db8:cafe:dad0::/64). Um pacote enviado para o endereço Subnet-Router será entregue para o roteador mais próximo da origem dentro da mesma sub-rede.
Também foi definido um endereço anycast para ser utilizado no suporte a mobilidade IPv6. Este tipo de endereço é formado pelo prefixo da sub-rede seguido pelo IID dfff:ffff:ffff:fffe (ex.: 2001:db8::dfff:ffff:ffff:fffe). Ele é utilizado pelo Nó Móvel, quando este precisar localizar um Agente Origem em sua Rede Original.
Multicast – também identifica um conjunto de interfaces, entretanto, um pacote enviado a um endereço multicast é entregue a todas as interfaces associadas a esse endereço. Um endereço multicast é utilizado em comunicações de um-para-muitos.
Os endereços multicast não devem ser utilizados como endereço de origem de um pacote. Esses endereços derivam do bloco FF00::/8, onde o prefixo FF, que identifica um endereço multicast, é precedido por quatro bits, que representam quatro flags, e um valor de quatro bits que define o escopo do grupo multicast. Os 112 bits restantes são utilizados para identificar o grupo multicast.
A lista abaixo apresenta alguns endereços multicast permanentes:
Diferente do IPv4, no IPv6 não existe endereço broadcast, responsável por direcionar um pacote para todos os nós de um mesmo domínio. No IPv6, essa função foi atribuída à tipos específicos de endereços multicast.
Algumas faixas de endereços também são reservadas para uso específicos:
2002::/16: prefixo utilizado no mecanismo de transição 6to4;
2001:0000::/32: prefixo utilizado no mecanismo de transição TEREDO;
2001:db8::/32: prefixo utilizado para representar endereços IPv6 em textos e documentações.
Endereços IPv4-mapeado: representado por 0:0:0:0:0:FFFF:wxyz ou ::FFFF:wxyz, é usado para mapear um endereço IPv4 em um endereço IPv6 de 128-bit, onde wxyz representa os 32 bits do endereço IPv4, utilizando dígitos decimais. É aplicado em técnicas de transição para que nós IPv6 e IPv4 se comuniquem. Ex. ::FFFF:192.168.100.1.
Endereço Loopback: representado pelo endereço unicast 0:0:0:0:0:0:0:1 ou ::1 (equivalente ao endereço IPv4 loopback 127.0.0.1).
Endereço Não-Especificado (Unspecified): é representado pelo endereço 0:0:0:0:0:0:0:0 ou ::0 (equivalente ao endereço IPv4 unspecified 0.0.0.0). Ele nunca deve ser atribuído a nenhum nó, indicando apenas a ausência de um endereço.
Para auxiliar no dia-a-dia segue link para calculadora IPV4/IPV6:
Calculadora IPV4-IPV6
Tentei trazer aqui o assunto o quanto um pouco complexo de uma forma mais sucinta, espero que gostem e deixem seus comentários e sugestões para continuar aprendendo e melhorarmos cada vez mais, para maiores estudos sobre o assunto acessem as fontes biográficas abaixo, abraços.
Fontes:
https://pt.wikipedia.org/wiki/IPv6
http://ipv6.br/post/introducao/
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialipv6/pagina_5.asp
https://www.infowester.com/ipv6.php
http://eping.governoeletronico.gov.br/
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