O IPv4, o padrão mais antigo, usa endereços de 32 bits, limitando o número de endereços exclusivos disponíveis e levando ao esgotamento dos endereços. IPv6, o protocolo mais recente, emprega endereços de 128 bits, oferecendo endereços virtualmente ilimitados, recursos de segurança aprimorados e configuração de rede simplificada, garantindo a escalabilidade de longo prazo da Internet.
Principais lições
- O IPv4 usa endereços de 32 bits, resultando em um número limitado de endereços IP exclusivos, enquanto o IPv6 utiliza endereços de 128 bits, fornecendo um espaço de endereço muito maior.
- O IPv6 melhora o IPv4 oferecendo recursos de segurança integrados, melhor eficiência no roteamento e atribuição de endereço simplificada.
- A transição do IPv4 para o IPv6 é necessária para acomodar o crescente número de dispositivos conectados à Internet e para garantir a continuidade da funcionalidade da Internet.
IPV4 x IPV6
A diferença entre IPV4 e IPV6 é que o IPv4 é um esquema operacional de 32 bits que suporta 4 bilhões de endereços IP, enquanto o IPv6 é um esquema operacional de 128 bits que suporta até 340 undecilhões de endereços, portanto, uma imensa atualização do IPv4.
O IPv4 é o principal protocolo de rede da Internet, executando 94% do tráfego da Internet no momento. No entanto, está ficando aquém dos endereços IP devido à demanda cada vez maior. O IPv6 foi desenvolvido para compensar a escassez de endereços IP.
BUT não é apenas uma atualização em vários endereços, mas também em todos os outros recursos e qualidades de rede.
Tabela de comparação
| Característica | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Versão | 4 | 6 |
| Comprimento do endereço | 32 pedaços | 128 pedaços |
| Número de endereços | Aproximadamente 4.3 bilhões | Praticamente ilimitado |
| Esquema de endereçamento | Formato decimal (quadrado pontilhado) (por exemplo, 192.168.1.1) | Hexadecimal format (e.g., 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334) |
| Tamanho do cabeçalho | Fixo (20 bytes) | Variável (mínimo de 40 bytes) |
| Segurança | Sem recursos de segurança integrados | Suporta segurança integrada (IPsec) |
| Fragmentação | Pode ser fragmentado por qualquer dispositivo | Apenas fragmentado pelo remetente |
| Roteamento | Usa roteamento classful (pode exigir configurações complexas) | Usa roteamento sem classes (mais simples e eficiente) |
| Status da implantação | Amplamente implantado, mas chegando à exaustão | Gradualmente sendo implantado para lidar com o esgotamento do IPv4 |
O que é IPV4?
IPv4 (Internet Protocol versão 4) é a quarta revisão do Internet Protocol (IP) e serve como base para a comunicação na Internet. Foi desenvolvido no início da década de 1980 e tem sido o protocolo predominante usado para rotear pacotes de dados em redes em todo o mundo.
Esquema de endereçamento
Os endereços IPv4 são números binários de 32 bits, normalmente representados em formato decimal com quatro octetos separados por pontos (por exemplo, 192.168.1.1). Este formato permite aproximadamente 4.3 mil milhões de endereços únicos, o que parecia abundante durante as fases iniciais da Internet, mas que levou ao esgotamento dos endereços com o crescimento exponencial de dispositivos ligados à Internet.
Esgotamento de endereços e NAT
A proliferação de dispositivos e a limitação de endereços IPv4 levaram ao esgotamento dos endereços, onde os blocos de endereços disponíveis se esgotam. Para mitigar esse problema, técnicas como Network Address Translation (NAT) são empregadas, permitindo que vários dispositivos em uma rede local compartilhem um único endereço IPv4 público. Embora o NAT prolongue a vida útil do IPv4, ele introduz complexidades e limitações, como dificultar a comunicação ponto a ponto direta e complicar as configurações de rede.
O que é IPV6?
IPv6 (Internet Protocol versão 6) é a versão mais recente do Internet Protocol, projetada para resolver as limitações de seu antecessor, IPv4. O IPv6 oferece um espaço de endereço amplamente expandido, recursos de segurança aprimorados e suporte aprimorado para novas tecnologias da Internet.
Esquema de endereçamento
Os endereços IPv6 são números binários de 128 bits, representados em formato hexadecimal com oito grupos de quatro dígitos hexadecimais separados por dois pontos (por exemplo, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). Este formato permite aproximadamente 340 undecilhões de endereços únicos, garantindo uma oferta abundante de endereços para acomodar o crescente número de dispositivos e serviços conectados à Internet.
Segurança aprimorada e configuração automática
O IPv6 inclui recursos de segurança integrados, como IPsec (Internet Protocol Security), que fornece autenticação e criptografia para comunicações de rede, melhorando a integridade e a confidencialidade dos dados. Além disso, o IPv6 incorpora configuração automática de endereços sem estado (SLAAC), permitindo que os dispositivos configurem automaticamente seus endereços IPv6 e parâmetros de rede sem a necessidade de intervenção manual ou servidores DHCP.
Roteamento de rede e multicast simplificados
O IPv6 simplifica o roteamento de rede, eliminando a necessidade de técnicas como Network Address Translation (NAT) devido ao seu vasto espaço de endereços. Também melhora o suporte para multicasting, permitindo a transmissão eficiente de dados para vários destinatários simultaneamente, o que é crucial para aplicações como streaming de vídeo, jogos online e comunicação em tempo real.
Estratégias de Transição e Coexistência com IPv4
À medida que a adopção do IPv6 continua a crescer, várias estratégias de transição foram desenvolvidas para facilitar a coexistência do IPv6 com a infra-estrutura IPv4 existente. Essas estratégias incluem implantação de pilha dupla, mecanismos de tunelamento como 6to4 e Teredo e mecanismos de tradução como NAT64 e SIIT (Stateless IP/ICMP Translation). Estas estratégias garantem uma transição suave para o IPv6, mantendo a compatibilidade com redes e serviços IPv4.
Importância para o crescimento futuro da Internet
O IPv6 desempenha um papel fundamental na garantia da escalabilidade, segurança e sustentabilidade da Internet à medida que esta continua a expandir-se e a evoluir. Seu abundante espaço de endereços, recursos de segurança aprimorados e suporte para tecnologias emergentes tornam-no essencial para dar suporte às crescentes demandas de conectividade global e permitir a próxima geração de dispositivos, aplicativos e serviços habilitados para Internet.
Principais diferenças entre IPV4 e IPV6
- Comprimento do endereço:
- Os endereços IPv4 têm 32 bits, resultando em aproximadamente 4.3 bilhões de endereços únicos.
- Os endereços IPv6 têm 128 bits de comprimento, fornecendo aproximadamente 340 undecilhões de endereços exclusivos, garantindo espaço de endereço abundante para crescimento futuro.
- Representação de endereço:
- Os endereços IPv4 são representados em formato decimal com quatro octetos separados por pontos (por exemplo, 192.168.1.1).
- Os endereços IPv6 são representados em formato hexadecimal com oito grupos de quatro dígitos hexadecimais separados por dois pontos (por exemplo, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).
- Formato de cabeçalho:
- O cabeçalho IPv4 tem de 20 a 60 bytes de comprimento e inclui campos para endereços de origem e destino, comprimento do cabeçalho, tipo de serviço, soma de verificação e outros.
- O cabeçalho IPv6 é mais simples e eficiente, fixado em 40 bytes e inclui campos para endereços de origem e destino, classe de tráfego, rótulo de fluxo, comprimento de carga útil e próximo cabeçalho.
- Recursos de segurança:
- O IPv4 carece de recursos de segurança integrados, exigindo protocolos adicionais como IPsec para autenticação e criptografia.
- O IPv6 inclui suporte integrado para IPsec, aumentando a segurança ao fornecer autenticação, integridade e confidencialidade para comunicações de rede.
- Autoconfiguração:
- O IPv4 normalmente depende de servidores DHCP para atribuição de endereços e configuração de rede.
- O IPv6 oferece suporte à configuração automática de endereços sem estado (SLAAC), permitindo que os dispositivos configurem automaticamente seus endereços IPv6 e parâmetros de rede sem a necessidade de servidores DHCP.
- Suporte multicast:
- IPv4 oferece suporte a multicast, mas com recursos e eficiência limitados.
- O IPv6 aprimora o suporte para multicast, permitindo a transmissão eficiente de dados para vários destinatários simultaneamente, essencial para aplicações como streaming de vídeo e comunicação em tempo real.
- Roteamento de rede:
- O roteamento IPv4 depende muito de técnicas como Network Address Translation (NAT) devido às limitações de espaço de endereço.
- O IPv6 elimina a necessidade de NAT e simplifica o roteamento de rede com seu vasto espaço de endereços, facilitando a conectividade ponta a ponta e reduzindo a complexidade das configurações de rede.
- https://dl.acm.org/doi/pdf/10.17487/RFC2474
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6380492/
- https://ece3115.elimu.net/Notes/IP/Comparison%20study%20between%20IPV4%20and%20IPV6.pdf
Última atualização: 07 de março de 2024
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Sandeep Bhandari é bacharel em Engenharia de Computação pela Thapar University (2006). Possui 20 anos de experiência na área de tecnologia. Ele tem grande interesse em vários campos técnicos, incluindo sistemas de banco de dados, redes de computadores e programação. Você pode ler mais sobre ele em seu página bio.
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