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À medida que mais e mais usuários e dispositivos surgem diariamente, equipamentos e softwares novos e mais poderosos são necessários para atender a essas necessidades crescentes. É por isso que o IPv6 surgiu – uma contraparte moderna do bom e velho IPv4. No entanto, quais são as diferenças entre os dois e por que ainda usaríamos IPv4 em 2024 se o IPv6 já existe há muito tempo? Você precisa mudar para IPv6 imediatamente? Continue lendo o artigo para descobrir.
IPv4 vs. IPv6: visão geral
Independentemente da versão, o Protocolo de Internet (IP) é um conjunto de regras que ajuda seu dispositivo a trocar dados com outros dispositivos. O endereço de Protocolo de Internet é um identificador exclusivo do seu dispositivo (como um endereço em um pacote). Imagine quantas pessoas pesquisam algo no Google simultaneamente com você. Como o Google sabe que você solicitou aquele dado específico ou para onde enviar uma resposta? O endereço IP ajuda a resolver tudo isso. IPv4 e IPv6 são versões do Protocolo de Internet e, dependendo da versão que você usa, seu endereço terá uma aparência correspondente.
IPv4 não é a primeira versão de IP, mas foi a primeira a se tornar uma especificação separada. Foi introduzido em 1981 e ainda está em uso. Um endereço IPv4 se parece com 187.45.657.97. Na verdade, ele consiste em quatro números decimais chamados octetos, separados por pontos. O tamanho de um endereço IPv4 é de 32 bits. O IPv4 oferece cerca de 4.3 bilhões de endereços únicos (4,294,967,296). Parece bastante, mas não foi suficiente, levando ao surgimento do IPv6 em 1995.
O IPv6 usa o IPv4 como base, mas oferece mais segurança e benefícios de eficiência de roteamento. Ele usa oito números hexadecimais chamados hextetos, cada um separado por dois-pontos. Hexadecimal significa que cada número pode incluir dígitos de 0 a 9 e letras de A a F. Com ele, podemos ter até 340 undecilhões (!) de endereços. O tamanho desse endereço é de 128 bits. Ele se parece com 2001:0db8:85a3:0000:0000:0000:0370:7334.
A compressão de zeros é usada para evitar possíveis erros, especialmente quando humanos inserem endereços IPv6 manualmente. Ela permite a omissão de zeros à esquerda em cada hexteto e a compressão de blocos vizinhos de zeros. Quando você comprime blocos, substitui-os por dois-pontos. Para evitar confusão, você pode comprimir blocos apenas uma vez; caso contrário, seria difícil saber quantos foram comprimidos. Então, nosso exemplo de IPv6 ficará assim: 2001:db8:85a3::370:7334.
Agora, vamos analisar as diferenças entre IPv4 e IPv6.
IPv4 vs. IPv6: diferenças
Configuração de endereço
Tanto IPv4 quanto IPv6 oferecem suporte à configuração manual e automática de endereços. No entanto, há diferenças em como elas funcionam. Se falarmos sobre configuração estática, tanto IPv4 quanto IPv6 exigem que um administrador configure o endereço e o comprimento do prefixo (ou pode ser uma máscara de sub-rede para IPv4).
Há mais diferenças em relação à configuração automatizada. A configuração automatizada exige protocolos específicos. O IPv4 usa o protocolo DHCP. Nesse caso, um servidor DHCP (que pode até ser seu roteador) atribui um endereço IP a partir de um pool predefinido (seu provedor de Internet oferece esse pool).
Se o DHCP não estiver disponível, os dispositivos atribuem a si mesmos endereços no intervalo 169.254.0.0/16. Isso é chamado de endereçamento IP privado automático (APIPA) e está disponível no Windows e em outros sistemas operacionais.
O IPv6 oferece mais possibilidades. Primeiro, a autoconfiguração de endereço sem estado (SLAAC) está disponível. Os dispositivos usam prefixos de rede fornecidos pelos roteadores e um valor aleatório ou endereço MAC para gerar um endereço IP. Dessa forma, não há necessidade de um servidor DHCP. Ainda assim, o protocolo DHCPv6 existe. Ele pode operar de duas maneiras: atribuir um endereço IP e fornecer detalhes de configuração, como DNS, ou fornecer detalhes de configuração sem atribuir um endereço IP.
O endereçamento link-local (um tipo de endereço IP válido dentro de um link local ou segmento de rede) também é mais simples no IPv6. No IPv4, esse recurso não é padrão. Em vez disso, você precisa usar APIPA se nenhum servidor DHCP estiver disponível. O IPv6 atribui automaticamente endereços link-local, portanto, nenhuma configuração manual ou servidor DHCP é necessário.
Essas diferenças ocorrem principalmente devido ao tamanho dos pools de endereços IP. Não há endereços IPv4 suficientes, então é preciso gerenciar cuidadosamente os endereços disponíveis, especialmente em redes grandes.
Se for uma rede local, vários dispositivos geralmente compartilham o mesmo endereço IP público enquanto usam um endereço IP privado exclusivo. Por exemplo, quando você usa uma rede wi-fi em casa, cada dispositivo tem seu endereço IP (IP privado) dentro dessa rede. Ainda assim, quando você pesquisa algo no Google, os sites sempre veem o endereço IP do seu roteador – um endereço IP público. Um endereço IP é modificado quando os pacotes de dados transitam por um roteador. Essa técnica é chamada de tradução de endereços de rede (NAT). A NAT também exige tempo e recursos, complicando as coisas. O pool de endereços IPv6 é significativamente maior, permitindo que cada dispositivo tenha seu próprio endereço IP e eliminando a necessidade de NAT. Com isso e com SLAAC, tudo fica muito mais gerenciável com IPv6.
Cabeçalhos
Tanto os pacotes IPv4 quanto IPv6 têm cabeçalhos. No entanto, sua estrutura é diferente. O tamanho do cabeçalho IPv4 pode variar de 20 a 60 bytes devido às diferentes opções incluídas em um cabeçalho, enquanto o cabeçalho IPv6 tem comprimento fixo de 40 bytes. O IPv6 gerencia opções por meio de extensões de cabeçalho. Os cabeçalhos IPv4 contêm 12 campos ou mais se houver opções adicionais, enquanto os cabeçalhos IPv6 contam apenas 8. Campos como IHL (comprimento do cabeçalho da internet) ou checksum são omitidos. Cabeçalhos simples levam menos tempo para serem processados e deixam menos espaço para erros.
Sub-redes
Gerenciar a rede só é possível com sub-redes. Todo endereço IP contém uma parte de sub-rede e uma parte de host. Por exemplo, 187.45.657.97/16 significa que os primeiros 16 bits de um endereço definem a rede, e o restante especifica o host. O IPv4 usa mascaramento de sub-rede de comprimento variável (VLSM). Não há números fixos para uma parte de sub-rede e uma parte de host. O IPv6 não oferece suporte a VLSM. Em vez disso, ele tem 64 bits fixos para a parte de rede e 64 bits para a parte de host. O design de rede é mais simples sem VLSM, permitindo roteamento mais simples e rápido e esquemas de endereçamento mais previsíveis.
Algumas fontes também podem mencionar que o IPv4 implementa um sistema de classes, enquanto o IPv6 usa roteamento interdomínio sem classes (CIDR). No entanto, mesmo para IPv4, as classes já fazem parte da história, pois essa versão também integrou CIDR. Os princípios fundamentais do CIDR funcionam para IPv4 e IPv6; as diferenças ocorrem porque o IPv6 oferece um pool de IP maior.
Tipos de endereço
Existem vários tipos de endereços tanto para IPv4 quanto para IPv6. O IPv4 tem unicast (para um único dispositivo; usado para comunicação entre dispositivos), broadcast (usado para enviar pacotes de dados a todos os dispositivos dentro de um segmento de rede local) e multicast (mais seletivo que broadcast, usado para enviar pacotes a um grupo de dispositivos; útil para conferências e streaming).
O IPv6 oferece endereços unicast e multicast (com funcionalidade mais ampla, porém). Ao mesmo tempo, ele não tem endereços broadcast, mas oferece endereços anycast. Eles são usados para entregar pacotes ao dispositivo mais próximo; vários dispositivos podem compartilhar esses endereços. IPs anycast são úteis para fins de balanceamento de carga. Além disso, o IPv6 oferece endereços link-local, sobre os quais falamos anteriormente.
Segurança e entrega de dados
O IPv6 leva a segurança e a entrega de dados a outro nível:
- O protocolo IPsec é integrado ao IPv6, enquanto é opcional para IPv4.
- O IPv6 usa criptografia e autenticação, que o IPv4 não oferece.
- No IPv4, tanto o remetente quanto os roteadores de encaminhamento podem fragmentar pacotes de dados, enquanto no IPv6 apenas o remetente pode fazer isso. Isso reduz os riscos de pacotes de dados serem perdidos ou corrompidos. Também significa que todos os pacotes têm o mesmo tamanho e estrutura, facilitando o processamento.
- A identificação de fluxo de pacotes está disponível no IPv6, mas não no IPv4. O recurso permite a categorização e o rastreamento de pacotes de dados, garantindo que os dados sigam rotas otimizadas e que não ocorram perdas.
- Diferentemente do IPv4, o IPv6 oferece um recurso de integridade de conexão. Ele ajuda a garantir que uma sessão entre dispositivos seja estável e que não ocorram alterações não autorizadas. Também ajuda a evitar perda de pacotes, vazamentos e erros.
Problemas na transição de IPv4 para IPv6
Ao observar todas essas vantagens, você pode se perguntar por que o IPv4 ainda está em uso. A resposta é simples: uma mudança tão grande exige tempo e dinheiro.
- Nem todas as fontes da web oferecem suporte ao tráfego IPv6;
- O IPv6 geralmente exige software e hardware mais poderosos, então substituir tudo custará caro;
- Dispositivos mais antigos podem não ser compatíveis com IPv6;
- Mais equipes treinadas e administradores de rede são necessários para gerenciar redes IPv6.
É por isso que o processo de transição ainda está em andamento. Como agora usamos tanto IPv4 quanto IPv6, precisamos fazê-los coexistir e funcionar. Existem várias tecnologias para isso.
Estratégias para mudar de IPv4 para IPv6
Tecnologia dual stack
Dispositivos com características técnicas apropriadas podem operar nos protocolos IPv4 e IPv6 simultaneamente. Com base no endereço de destino, eles processam solicitações e respostas simultaneamente. Em redes com tecnologia dual-stack, os roteadores podem lidar com tráfego IPv4 e IPv6, e os dispositivos podem ter endereços IPv4 e IPv6. Esse método ajuda a transferir gradualmente de IPv4 para IPv6. Não há necessidade de recusar ou atualizar imediatamente todos os aplicativos e hardwares que dependem de IPv4.
Tunelamento
O tunelamento se assemelha um pouco a uma VPN, pois permite enviar tráfego IPv6 por redes IPv4. Você cria um “túnel” para entregar dados a outro nó IPv6.
NAT
Endereços IPv4 podem ser convertidos para o formato IPv6, e nem todos, mas alguns endereços IPv6 podem ser convertidos para IPv4. A técnica de tradução de endereços de rede ajuda a traduzir um formato de endereço para outro, para que dispositivos que inicialmente dependem de protocolos diferentes possam se comunicar.
IPv4, IPv6 e proxies
Os princípios principais dos proxies funcionam da mesma forma para os protocolos IPv4 e IPv6. Ao mesmo tempo, os desafios de transição também permanecem os mesmos. Proxies IPv4 geralmente não conseguem lidar com IPv6, enquanto proxies IPv6 muitas vezes conseguem lidar com ambas as versões de protocolo usando tecnologia dual stack, tunelamento e NAT. Ao mesmo tempo, vazamentos são possíveis em ambientes mistos. É por isso que você deve escolher um provedor confiável como DataImpulse. Conosco, você pode ter proxies residenciais, móveis e de data center obtidos de forma ética, escolher entre os protocolos HTTP(S) e SOCKS5, segmentar países, cidades e códigos postais, excluir ASNs e mais recursos para atender às suas necessidades.
Para concluir
O IPv6 não apenas nos fornece endereços IP suficientes, mas simplifica o roteamento e, consequentemente, aumenta a velocidade, além de oferecer mais em termos de segurança. MacOS, Linux, Microsoft e Android OS conseguem lidar com o protocolo IPv6. EUA, UE, Japão, Coreia do Sul, China e outros países integram ativamente o IPv6. Por outro lado, problemas de compatibilidade, custos e falta de equipe treinada também estão presentes. A transição de um protocolo para outro também influencia outras tecnologias, incluindo proxies. Embora as funções de proxy permaneçam as mesmas, há alguns desafios para operar em um ambiente misto. Para evitar problemas, escolher um provedor confiável é essencial. DataImpulse está pronta para atender às suas necessidades com nosso vasto pool de IPs e ampla variedade de recursos. Clique no botão “Experimente agora” ou envie-nos um e-mail para [email protected] para começar.