IPv4 e IPv6

O que é o IPv4

IPv4 é um acrónimo para Internet Protocol Version 4 que denota a quarta geração do protocolo Internet (IPv4). Um Protocolo de Internet (IP) é um identificador único utilizado para diferenciar os dispositivos ligados a uma rede. Inicialmente implantado com o objetivo de alimentar a ARPANET em 1983, esta versão de IP encaminha a maior parte do tráfego da Internet.

O IPv4 é representado numericamente por valores numéricos de 32 bits, que são ainda divididos em 4 octetos. Cada octeto tem 8 bits e cada valor de bit pode ser calculado utilizando a posição do valor bit ‘1’ contido no octeto.

Contudo, os 4,3 mil milhões de endereços IP que são suportados pelo IPv4 estão quase esgotados, pelo que a transição para o IPv6 tem estado em curso ao longo dos últimos anos.

A atribuição e gestão global do IPv4 são conduzidas pela Internet Assigned Numbers Authority (IANA) com a ajuda de outras entidades tais como a Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN).

Estrutura de Pacotes IPv4

A Ip existe na 3ª camada do modelo OSI e por isso desempenha um papel crítico na divisão de segmentos em pacotes. O Protocolo Internet (IP) encapsula unidades de dados a partir das camadas iniciais e incorpora-as na sua informação de cabeçalho. Os dados encapsulados são chamados de carga útil IP. O cabeçalho IP tem toda a informação necessária para a entrega segura de pacotes.

Algumas informações encontradas no cabeçalho incluem identificação, versão do cabeçalho, protocolo, soma de verificação do cabeçalho, um endereço de destino, e outras informações relevantes.

Endereçamento IPv4

O IPv4 suporta os três tipos de endereçamento; Unicast, Broadcast, e Multicast. Como o nome sugere, os dados no modo Unicast são enviados apenas para um host. Ao contrário do modo Unicast, o Multicast suporta a entrega de pacotes a todos os anfitriões existentes numa rede. O modo multicast é uma combinação entre o Unicast e o Broadcast, e os pacotes não pertencem a um único anfitrião nem a todos os anfitriões existentes num segmento.

Características chave do IPv4

• 32 Bit (4 bytes) de destino e endereços de origem
• O cabeçalho IP tem Checksum
• Utilização de transmissão ao encaminhar o tráfego para todos os nós de uma subrede
• O IGMP (Internet Group Management Protocol) é utilizado na gestão da adesão a grupos de sub-rede
• As opções estão disponíveis no cabeçalho IP
• Os hospedeiros de origem e os routers intermediários têm privilégios de fragmentação
• Apoio a serviços integrados e diferenciados em Qualidade de Serviço (QoS)

O que é o IPv6

Desenvolvida pela Internet Engineering Task Force (IETF) para combater o rápido esgotamento dos endereços IPv4, a versão 6 do Protocolo Internet (IPv6) é a última versão do IP que é utilizada para a identificação de redes e dispositivos através da Internet. É também responsável pelo encaminhamento de tráfego. Ao contrário do IPv4, o IPv6 funciona através da atribuição de endereços IP únicos a dispositivos para fins de localização e identificação. Enquanto Ipv4 suporta aproximadamente 4,3 mil milhões de dispositivos, IPv6 utiliza um sistema de endereçamento de 128 bits que pode suportar até 2 ^ 128 (340 trilhões).

A estrutura do IPv6 é representada por 8 grupos de 4 dígitos hexadecimais separados por dois pontos. Um exemplo de 1pv6 é 1001:cd7::7e2a:250:8454.

Características do IPv6

Ipv6 fornece transição de ponta a ponta de datagramas para várias redes, utilizando as suas capacidades de multicast e também suporta redes comutadas por pacotes. O IPv6 facilita a viagem de transição do IPv4, seguindo os princípios centrais de concepção utilizados no desenvolvimento do IPv4.

Além de fornecer mais endereços, o IPv6 integra outras funcionalidades como a simplificação da configuração de endereços, facilidade de processamento de pacotes, renumeração de redes, e muitas outras características. Suporta transmissões Unicast, Multicast, e anycast.

Pacotes IPv6, Endereçamento, e Segurança

O pacote IPv6 é composto por um cabeçalho e uma carga útil. O cabeçalho fixo, ocupando 320 bits do pacote, contém informações críticas tais como tipo de extensão óptica, endereço de origem e destino, um contador de lúpulo, e opções de classificação. O cabeçalho seguinte contém instruções de interpretação para o cabeçalho seguinte. Os cabeçalhos de extensão são responsáveis pelo transporte de componentes necessários para o tratamento especial de pacotes, incluindo segurança, fragmentação, e encaminhamento.

Os endereços IPv6 são compostos de 128 bits e utilizam a subrede para aumentar a funcionalidade através da utilização eficiente do espaço de endereçamento. Para a segurança, IPv6 utiliza mecanismos de segurança integrados, tais como a fragmentação de pacotes e a utilização de redes-sombra.

Porquê IPv6?

Há muitas vantagens na utilização do IPv6, incluindo:

• A configuração da rede é simplificada através da auto-configuração de endereços embutidos.
• Suporte para novas características e serviços, tais como a fácil criação e manutenção de redes peer-to-peer.
• O IPv6 oferece integridade de dados embutidos, autenticação e confidencialidade através da integração de mecanismos de defesa como o ICMPv6.
• O IPv6 oferece capacidades eficientes de processamento de pacotes.
• Fluxos de dados dirigidos através da utilização de multicast, em oposição ao endereçamento de difusão.