Por que Precisamos do IPv6

O IPv4 oferece cerca de 4,3 bilhões de endereços (2^32). Quando o protocolo foi projetado na década de 1980, isso parecia ilimitado, mas a explosão no número de telefones, laptops e dispositivos inteligentes consumiu esses endereços.

Na década de 2010, os registros regionais que distribuem endereços esgotaram seus estoques disponíveis, obrigando a adoção planejada do IPv6.

O IPv6 usa endereços de 128 bits em vez de 32 bits. Isso corresponde a 2^128 endereços — aproximadamente 340 undecilhões, um número com 39 algarismos.

A quantidade é tão enorme que cada dispositivo na Terra poderia ter inúmeros endereços. O esgotamento de endereços, o principal problema do IPv4, simplesmente desaparece com o IPv6.

Para prolongar a vida do IPv4, as redes adotaram o NAT (tradução de endereços de rede), permitindo que muitos dispositivos privados compartilhassem um endereço público. O NAT adiou o esgotamento, mas não o resolveu.

O NAT também complica as conexões diretas entre dispositivos, prejudicando algumas aplicações. A abundância do IPv6 permite que cada dispositivo tenha um endereço real e globalmente exclusivo, reduzindo a dependência do NAT.

A internet inicial pressupunha conectividade de ponta a ponta: qualquer host poderia alcançar diretamente qualquer outro. O NAT desgastou esse princípio ao ocultar dispositivos atrás de endereços compartilhados.

O IPv6 restaura a acessibilidade de ponta a ponta, o que beneficia aplicações ponto a ponto, chamadas de voz e vídeo e a Internet das Coisas, na qual muitos dispositivos precisam ser endereçáveis diretamente.

O IPv6 também redesenhou o cabeçalho do pacote. Ele removeu campos raramente usados e tornou o cabeçalho de tamanho fixo, permitindo que os roteadores o processem com mais eficiência.

O IPv6 também elimina a fragmentação dentro dos roteadores e a soma de verificação do cabeçalho, transferindo esse trabalho para outros pontos. O resultado é um encaminhamento mais simples em comparação com o cabeçalho IPv4, mais complexo.

Dispositivos IPv6 podem configurar seus próprios endereços usando SLAAC (autoconfiguração de endereços sem estado). Um roteador anuncia um prefixo de rede, e o dispositivo cria sozinho um endereço completo.

Isso reduz a necessidade de um servidor DHCP em cada rede, simplificando a configuração em comparação com a maior dependência do IPv4 de endereçamento manual ou via DHCP.

Você não pode simplesmente expandir o IPv4 — seu campo de 32 bits é fixo no protocolo e está incorporado a inúmeros sistemas. Um endereço maior exigia uma versão de protocolo completamente nova.

O IPv6 foi padronizado em 1998 (RFC 2460, posteriormente RFC 8200) precisamente para que a internet pudesse crescer além do limite rígido do IPv4 sem romper seu design.

Como IPv4 e IPv6 não são diretamente compatíveis, a transição levou décadas. As redes executam ambos durante a longa migração, em uma estratégia chamada pilha dupla.

Atualmente, grandes provedores de conteúdo e operadoras móveis transportam grandes volumes de tráfego IPv6, e a adoção continua crescendo à medida que mais dispositivos e provedores o habilitam.

O IPv6 foi projetado tendo em mente o suporte ao IPsec (segurança do protocolo de Internet) para criptografia e autenticação, além de aprimorar recursos como mobilidade.

Embora o IPsec também esteja disponível para IPv4, o design maior e mais simples do IPv6 tornou mais natural incorporar esses recursos, atendendo às necessidades modernas de segurança e roaming.

Como técnico, você verá cada vez mais endereços IPv6 ao lado de endereços IPv4. Entender por que o IPv6 existe ajuda você a aceitar seus endereços mais longos e de aparência incomum sem confusão.

As próximas lições ensinarão você a ler, encurtar e classificar esses endereços, para que eles se tornem tão familiares quanto a notação decimal pontuada do IPv4.

Em sua essência, o IPv6 existe para resolver o esgotamento de endereços. Todo o restante — cabeçalhos mais simples, autoconfiguração e restauração do alcance de ponta a ponta — resulta da decisão de ampliar o espaço de endereços.

Tenha essa motivação central em mente, e o IPv6 deixará de ser intimidador e começará a fazer sentido.

Relembre o fator principal.

Você aprendeu por que o IPv6 era necessário.

• O IPv4 tem apenas cerca de 4,3 bilhões (2^32) de endereços e ficou sem nenhum disponível.
• O IPv6 usa endereços de 128 bits (2^128) — na prática, uma quantidade ilimitada.
• O NAT foi uma solução temporária que prejudicou a conectividade de ponta a ponta.
• O IPv6 adiciona um cabeçalho mais simples e autoconfiguração por meio do SLAAC.
• IPv4 e IPv6 coexistem por meio da pilha dupla durante a longa migração.