Questões Gerais
Aqui estão relacionadas algumas respostas às perguntas mais comuns sobre o assunto.
O que é o IP?
IP é a abreviação, em inglês, de
Protocolo Internet.
Um protocolo nada mais é do que a definição do
conjunto de regras e códigos utilizados pelos computadores para se comunicarem em uma rede. No Protocolo Internet, uma dessas regras diz que cada um deles deve ser identificado de maneira unívoca, através de um número, que também leva o nome de IP. Não pode haver mais de um computador usando o mesmo IP em toda a Internet, o que permite que os dados sejam sempre encaminhados ao destino correto.
Pode-se fazer uma analogia entre o número (ou endereço) IP e o endereço, no mundo real e físico, de uma casa. Assim, o protocolo IP pode também ser comparado ao conjunto de regras de trânsito, mapas e sinalização que permitiriam a alguém chegar a esse local.
O que é o IPv6?
IPv6 é abreviação de
Internet Protocol version 6 ou, em português,
Protocolo Internet versão 6.
Pode-se dizer que um protocolo consiste num conjunto de regras que permitem a comunicação entre dispositivos. Grosso modo, protocolo é uma "linguagem". O Protocolo Internet, ou IP, foi criado para permitir a comunicação entre diferentes redes de computadores e hoje, em sua versão 4, é a base da Internet.
O IPv6 é o sucessor do IPv4. Ele foi desenvolvido ao longo da última década com essa finalidade. Hoje ele é um protocolo maduro, com várias vantagens em relação ao IPv4, e suportado pelos principais equipamentos e programas de computador.
Sua implantação na Internet já está em andamento, e deve ser acelerada nos próximos anos. O protocolo deverá estar já amplamente difundido até 2010 ou 2011, para quando prevê-se o esgotamento dos novos endereços IPv4.
Prevê-se que ambos, IPv4 e IPv6, funcionem lado a lado na Internet por muitos anos. Mas, a longo prazo, o IPv6 substituirá o IPv4.
Se compararmos o endereço IP com o endereço de uma casa, com a adoção do IPv6 será como se todas as casas ganhassem um número novo, mas diferente do antigo. Por exemplo, que fosse, ao invés de um número simples, um código baseado em números e letras. Dessa forma as casas teriam ainda seu número antigo e o novo código: eles não se misturariam ou se confundiriam, porque seriam diferentes. Ambos poderiam ser usados para se chegar a um determinado destino... Quando todas as casas recebessem o novo código o antigo poderia, finalmente, ser deixado completamente de lado, pois não teria mais utilidade.
Por que o IPv6 é necessário?
Uma característica importante do Protocolo Internet, é que cada dispositivo ligado à rede deve possuir um identificador único, que normalmente é chamado de endereço IP, ou número IP. Na Internet, esses números são controlados centralmente, e a entidade responsável é a IANA (Internet Assigned Numbers Autority).
O IPv6 é necessário porque os endereços livres no IPv4 estão se acabando. As previsões indicam que eles se esgotarão na IANA por volta de 2010 ou 2011. A IANA redistribui os números para entidades regionais, que por sua vez, fazem o mesmo para entidades nacionais, ou os designam diretamente para usuários finais. Por exemplo, a IANA assinala um bloco de números para o LACNIC, que é a entidade responsável pela distribuição na América Latina e no Caribe. O LACNIC assinala uma parte desse bloco para o NIC.br, que é o responsável por distribuí-lo no Brasil. Finalmente, o NIC.br designa blocos de endereços IP para os usuários finais ou provedores Internet. Entenda-se então que quando os endereços acabarem no IANA, ainda haverá endereços no LACNIC e no NIC.br, mas esses também se acabarão após 1 ou 2 anos.
Sem novos números IP fica muito complicado conectar novos usuários à Internet. Seu crescimento, então ficaria muito prejudicado.
No IPv6 a quantidade de endereços disponível é muito maior que no IPv4. Esses endereços deixarão, então, de ser um recurso crítico, pois estarão disponíveis de forma abundante. Isso permitirá a continuidade do crescimento da Internet.
Por que o IPv4 está acabando?
A Internet não foi projetada para ser o que é atualmente. Em 1983, ela era uma rede predominantemente acadêmica com pouco mais do que 100 computadores conectados. Seu sucesso, contudo, fez com que crescesse de forma exponencial. Por volta de 1993 iniciou-se sua utilização comercial e com a política então vigente de distribuição de IPs imaginou-se, então, que os mesmos poderiam esgotar-se em dois ou três anos.
O espaço de endereçamento do IPv4 não é pequeno. Cada endereço é um número com 32 bits, o que significa que existem 4.294.967.296 endereços, mas a política inicial de distribuição desses endereços não foi muito adequada, dividindo-os em classes. Havia 3 classes de endereços:
- Classe A: Consistia em 128 blocos de endereços, cada um com aproximadamente 16 milhões deles.
- Classe B: Consistia em 16 mil blocos, cada um com 64 mil endereços, aproximadamente.
- Classe C: Consistia em 2 milhões de blocos, cada um com 256 endereços.
A classe A, por exemplo, atenderia apenas a 128 instituições, mas sozinha consumia metade dos recursos disponíveis. Isso era um grande desperdício! Várias instituições como a IBM, o MIT, a HP, a Apple, entre outras, receberam esse tipo de bloco para utilizar. As outras classes tampouco representavam adequadamente as necessidades das redes conectadas à Internet, sendo grandes demais ou pequenas demais.
Essa política de classes foi responsável por um grande desperdício de recursos, nos primórdios da Internet, e essa é uma das razões pelas quais os novos endereços IP estão terminando. Ela foi, contudo, modificada em 1993, com a adoção do CIDR (Classless Inter-Domain Routing). Com o CIDR o tamanho dos blocos alocados para cada rede passou a corresponder à real necessidade das mesmas.
Apesar da adoção do CIDR e de outros fatores terem diminuido a demanda por novos endereços, essa demanda continua grande.
A Internet continua a crescer exponencialmente, com a conexão de novas empresas, instituições e pessoas à rede. Fatores como a inclusão digital e as tecnologias 3G, entre muitos outros, contribuem para esse crescimento. Por isso os endereços estão terminando.
Por que o IPv4 ainda não acabou?
Ao se perceber o iminente esgotamento dos números IP, quando se iniciou a utilização comercial da Internet, por volta de 1993, imediatamente o desenvolvimento de uma nova geração do Protocolo Internet começou. Essa nova geração deveria ser a solução definitiva para o problema e, de fato, esse desenvolvimento resultou no que hoje conhecemos por IPv6.
O desenvolvimento de um novo protocolo, no entanto, requer tempo e recursos consideráveis. Então, outras
soluções tecnológicas, paliativas, foram também adotadas no curto prazo. Essas novas tecnologias, nomeadas a seguir,
permitiram a redução da demanda por novos endereços, e a racionalização na forma como eles eram distribuídos, adiando assim seu esgotamento.
Entre as tecnologias relevantes, pode-se citar:
- CIDR (Classless Inter Domain Routing): É o roteamento sem uso de classes, descrito pela RFC 1519. Com o CIDR foi abolido o esquema de classes, permitindo atribuir blocos de endereços com tamanho arbitrário, conforme a necessidade. O CIDR permitiu um uso mais racional dos endereços disponíveis. Além disso, o CIDR permitiu também a agregação de informação nas tabelas de roteamento, que cresciam exageradamente, outro fator que contribuiu para possibilitar a continuidade do crescimento da rede.
- Endereços privados: A RFC 1918 especificou endereços privados, não válidos na Internet, que poderiam ser utilizados, por exemplo, nas redes corporativas.
- NAT (Network Address Translation): O NAT permitiu que redes, utilizando-se de endereços privados, se conectassem à Internet. Com o NAT, basta um endereço válido na Internet, para conectar, de forma limitada, toda uma instituição.
Essa solução é largamente utilizada e chega-se a questionar seu caráter paliativo, no entanto, o NAT traz uma série de problemas: ele acaba com o modelo de funcionamento fim a fim (peer to peer), trazendo complicações ou impedindo o funcionamento de uma série de aplicações, como por exemplo aplicações de voz sobre IP baseadas em SIP; ele não escala bem, pois exige processamento pesado; ele não funciona com IPsec; ele funciona como um stateful firewall, dando uma falsa sensação de segurança a muitos administradores de rede e colaborando para a não adoção de boas práticas de segurança nas empresas; entre outros.
- DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Descrito pela RFC 2131, esse protocolo permite a alocação dinâmica de endereços IP, o que trouxe a possibilidade aos provedores de reutilizarem endereços Internet fornecidos a seus clientes para conexões não permanentes, como as realizadas através de linhas discadas ou ADSL.
Quando o IPv4 vai acabar?
As previsões atuais indicam que o estoque da IANA acabará em algum momento entre 2010 e 2011.
Depois de terminar o estoque da IANA, as entidades regionais, como o LACNIC (América Latina e Caribe), o ARIN (América do Norte), o RIPE (Europa), o APNIC (Ásia e Pacífico) e o AFRINIC (Africa), ainda terão seu próprio estoque. O mesmo vale para entidades locais como o NIC.br. Estima-se que esse estoque local terminará em 1 ou 2 anos após o término do estoque da IANA, o que significa que não haverá IPs novos para os usuários em algum momento entre 2011 e 2013.
O final do estoque pode ocorrer em momentos diferentes em cada região.
Pode ser também que redes com determinadas necessidades não possam ser atendidas mesmo que ainda haja IPs no estoque. Por exemplo, no caso de uma rede necessitar de um grande bloco contíguo de IPs: esse pode não estar disponível, mesmo quando ainda houver blocos menores no estoque. Na verdade, as políticas de distribuição dos endereços remanescentes IPv4 estão sendo também discutidas. Conforme as políticas adotadas, a data de término pode ser um pouco adiantada ou postergada.
Quando o IPv4 acabar, o que vai acontecer?
Se o IPv6, nesse momento, tiver sido implantado com sucesso na Internet, e estiver sendo amplamente utilizado, ele permitirá que a rede continue a crescer, e não haverá problemas.
Se o IPv6 ainda não estiver amplamente em uso, poderá haver problemas. Sem novos endereços IP o crescimento da Internet ficará prejudicado, pois não é possível conectar novas redes ou usuários à mesma sem endereços adicionais.
Provavelmente alternativas serão encontradas para permitir a continuidade do crescimento da rede, nesse caso. Antevê-se algumas possibilidades, mas todas com reflexos negativos, por exemplo:
- Novas redes podem interligar-se à Internet com o uso de endereços privados e NAT. Ou seja, pode haver um incremento no uso de NAT e endereços privados, porque esse tipo de conexão já é comum atualmente. Essa tecnologia, no entanto, provê apenas uma conexão limitada à Internet, não permitindo a comunicação ponto a ponto e prejudicando vários tipos de aplicação, como por exemplo a Voz sobre IP.
- Pode surgir um mercado negro de IPs, com empresas possuidoras de grandes blocos, por exemplo, empresas que tenham recebido alocações de blocos classe A, nos primórdios da rede, vendendo IPs a preços altos. Isso pode encarecer os custos de conexão, prejudicar o sistema de governança existente atualmente, e dificuldar o gerenciamento da tabela de rotas.
A Internet vai acabar?
O
término dos endereços IPv4 não fará a Internet acabar, nem mesmo deixar de funcionar. Prevê-se que haverá uma
diminuição na taxa de crescimento da rede e que algumas novas aplicações, que poderiam ser criadas, não serão. Talvez as conexões à Internet fiquem mais caras.
Com a implantação do IPv6 antes do término do IPv4 não haverá problemas. Pelo contrário, o IPv6 traz avanços em relação ao IPv4, que deverão tornar possível a criação de novas aplicações na rede.
Quantos endereços Internet existem no IPv4? O que muda com o IPv6?
Os endereços no
IPv4 são representados internamente nos computadores com
números de 32 bits. Isso significa que há um total de
4.294.967.296 endereços possíveis. Alguns desses endereços não estão efetivamente disponíveis, porque têm usos especiais. É o caso do bloco de endereços reservado para
multicast (um tipo especial de roteamento de pacotes utilizado em algumas aplicações), ou ainda dos blocos reservados para os endereços privados.
No
IPv6, os endereços são representados por
números de 128 bits. Isso significa que há
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 endereços, o que representa cerca de 79 trilhões de trilhões de vezes o espaço disponível no IPv4. Esse número equivale a cerca de 5,6 x 10^28 (5,6 vezes 10 elevado a 28) endereços IP por ser humano, ou ainda, aproximadamente, 66.557.079.334.886.694.389 de endereços por centímetro quadrado na superfície da Terra.
Metade dos 128 bits, no entanto, está reservada para endereços locais numa mesma rede. Isso significa que somente
18.446.744.073.709.551.616 redes diferentes são possíveis.
A grande quantidade de endereços é capaz de atender às necessidades da Internet no futuro imaginável. Ela facilita também o processo de atribuição dos números dentro das redes permitindo, por exemplo, a configuração automática dos endereços IP com base no endereçamento físico das placas de rede.
Quantos endereços IPv4 ainda estão disponíveis?
Ainda estão disponíveis
39 blocos "/8". Cada bloco /8 representa aproximadamente 16 milhões de endereços. 39 blocos são aproximadamente
654 milhões de endereços, ou
15% do espaço total.
Isso pode parecer bastante, mas, segundo dados da NRO (
Number Resource Organization) (
http://www.nro.net/statistics), apenas em 2007, 12 blocos /8 foram utilizados, e a taxa de utilização vem aumentando ano a ano.
Quando será a "data da virada"?
Não existe uma "data da virada". Não vamos, por hora, migrar de IPv4 para IPv6. Vamos, isso sim, implantar o IPv6 na Internet, mas o IPv4 continuará, também, em funcionamento.
Migração ou implantação?
Fala-se de implantação do IPv6, e não de migração.
O termo técnico utilizado para a nova situação da Internet e das redes em geral é
dual-stack. IPv6 e IPv4 funcionarão em conjunto certamente por alguns anos, talvez por muitos, antes do IPv4 ser desativado.
O IPv6 cria uma nova Internet? Separada da primeira?
A "Internet IPv6" está nascendo à partir da "Internet IPv4". Ou seja, o mesmo computador que hoje é visível e acessível apenas através da "Internet IPv4", uma vez que tenha acesso ao IPv6, estará também na "Internet IPv6". Então, mesmo que tecnicamente sejam dois espaços de endereçamento separados, a Internet é uma só. As redes que compõem hoje a "Internet IPv4" serão as que formarão a "Internet IPv4 + IPv6" e, no futuro, a "Internet IPv6".
O IPv6 não divide a Internet em 2.
O que aconteceu com o IPv5?
O número 5 para os protocolos da camada Internet (camada 3) foi designado para o ST (
Stream Protocol). Para entender melhor à questão, é necessário recorrer à história da Internet:
Nos primórdios da Internet, na década de 1970, quando as primeiras versões do IP foram criadas para a NSFnet (rede da
National Science Foundation estadunidense), elas, na verdade, faziam parte do TCP. TCP e IP eram um único protocolo. Hoje eles têm diferentes funcionalidades: o IP cuida do endereçamento e do encaminhamento dos pacotes de dados de um computador para o outro, enquanto o TCP cuida para que os dados cheguem sem erros, e cheguem à aplicação correta no computador. No final da década de 1970 os engenheiros envolvidos perceberam que essas eram muitas tarefas para um só protocolo e resolveram separá-los. Assim, em setembro de 1981, foi padronizado o IP, na
RFC 791, juntamente com o TCP, na
RFC 793. Essa versão de IP, foi a primeira versão padronizada pelo IETF, mas já era a quarta versão do protocolo, então recebeu o número 4.
O
Stream Protocol é o protocolo cujo número de versão é 5. Ele não é compatível com o IP, com exceção justamente do campo de versão, que consiste nos primeiros bits de informação do pacote de dados, já que foi criado também para uso em redes ou na Internet. Sua função seria o envio de voz e vídeo via rede, como uma alternativa ao IP. O ST começou a ser desenvolvido também na década de 1970, mas a primeira vez que foi padronizado pelo IETF foi com a
RFC 1819, em 1979. Ele chegou a ser utilizado comercialmente, mas hoje não está mais em uso. Alguns dos conceitos do protocolo, no entanto, são utilizados no MPLS.
O IPng (
Internet Protocol New Generation), que resultou no desenvolvimento do IPv6, teve várias propostas de protocolos. Dentre elas o CATNIP (
RFC 1707), o PIP (
RFC 1622) e o TUBA (
RFC 1347), que receberam também números de versão. O SIPP (
RFC 1710) foi a proposta que transformou-se no IPv6 (
RFC 2460).
Versões dos protocolos na camada Internet
| versão |
nome |
data |
estado |
| 0 |
IP |
Março de 1977 |
não padronizado pelo IETF |
| 1 |
IP |
Janeiro de 1978 |
não padronizado pelo IETF |
| 2 |
IP |
Fevereiro de 1978 v.A |
não padronizado pelo IETF |
| 3 |
IP |
Fevereiro de 1978 v.B |
não padronizado pelo IETF |
| 4 |
IPv4 |
Setembro de 1981 |
em uso |
| 5 |
ST |
Setembro de 1979 |
em desuso |
| 6 |
IPv6 |
Dezembro de 1988 |
em uso |
| 7 |
CATNIP |
Outubro de 1994 |
em desuso, depreciado |
| 8 |
PIP |
Maio de 1994 |
em desuso, depreciado |
| 9 |
TUBA |
Junho de 1992 |
em desuso, depreciado |
| 10-15 |
|
|
não atribuídos |
