Devido ao grande crescimento da internet nos últimos tempos, os endereços IPv4 estão se esgotando. Apesar de fornecer 4,3 bilhões de endereços únicos possíveis, o IPv4 não terá novos endereços públicos disponíveis futuramente. O IPv6 é a solução encontrada para resolver o problema de esgotamento dos endereços IPv4. A nova versão tornou-se cada vez mais presente no dia a dia do profissional de TI e, com isso, se faz necessário o mínimo de entendimento sobre o assunto. Segue abaixo, os 5 conceitos que vão te ajudar no estudo básico sobre o assunto.

O artigo tem como referência o livro “Kit de Treinamento MCTS – Exame 70-642 – Configuração do Windows Server 2008”.

1. Por que o IPv6 é a solução encontrada para resolver o problema de esgotamento dos endereços IPv4?

Composto por 128 bits, diferente do IPv4 que utiliza 32 bits, o IPv6 fornece 2¹²⁸ ou 3,4 undeciliões (3,4 x 10³⁸) endereços únicos, ou seja, muito maior que o IPv4 (4,3 bilhões de endereços únicos).

2. O IPv6 oferece diversos benefícios

Além do maior espaço de endereços do IPv6, houve outros aprimoramentos na nova versão como:

• Integração do serviço QoS (Quality of Service);
• Roteamento mais eficiente;
• Configuração mais simples;
• Maior segurança.

3. Encurtando os endereços IPv6

O IPv6 utiliza oito blocos de quatro dígitos hexadecimais (16 bits), cada bloco é separado por dois pontos. Um exemplo seria:

2001:0DB8:3FA9:0000:0000:0000:00D3:9C5A

É possível encurtar um endereço IPv6 eliminando os zeros à esquerda de cada bloco:

2001:DB8:3FA9:0:0:0:D3:9C5A

Podemos encurtar ainda mais o endereço, substituindo todos os blocos de zeros adjacentes por um conjunto de dois pontos (“::”):

2001:DB8:3FA9::D3:9C5A

4. A estrutura de endereços IPv6

Os endereços unicast são divididos em duas partes:

• Um componente de rede de 64 bits que identifica uma sub-rede única;
• Mais outro componente de 64 bits que identifica o host, sendo baseado no MAC (Media Access Control) ou gerado automaticamente.

Um dos benefícios mencionados anteriormente é a facilidade de configuração. O IPv6 pode ser configurado automaticamente, possibilitando os computadores receber endereços IPv6 de roteadores vizinhos ou de servidores DHCPv6. Além disso, os computadores podem atribuir um endereço de uso exclusivo na sub-rede local. Embora a configuração automática seja uma boa opção, o protocolo ainda permite configurações manuais, sendo necessárias em roteadores.

5. Os tipos de endereços IPv6

O IPv6 geralmente definem três diferentes tipos de endereços: endereços globais, endereços de link local e endereços locais únicos. Esses três tipos são muito parecidos com o IPv4.

Endereços Globais

• Os endereços globais IPv6 são equivalentes aos endereços públicos IPv4, alcançáveis na parte IPv6 da internet.
• O prefixo geralmente utilizado para endereços IPv6 globais é 2000::/3, ou seja, os endereços disponíveis agora são de 2000 a 3FFF.
• A estrutura dos endereços globais começa com 48 bits que são o prefixo de roteamento global, com os três primeiros bits sendo 001 na notação binária. Os 16 bits seguintes representam o ID de sub-rede e 64 bits finais para o ID de interface do host.

Endereços de link local

• Os endereços de link local são semelhantes aos endereços APIPA (169.254.0.0/16) no IPv4. Os endereços APIPA são autoconfigurados e não roteáveis, muitas vezes são obtidos por conta de uma indisponibilidade do servidor DHCP ou por falta de um endereço estático configurado na interface.
• Diferente dos endereços APIPA, o endereço IPv6 de link local permanece na interface, como um endereço secundário, mesmo depois de obter um endereço roteável.
• Os endereços de link local sempre começam com “fe80”. A primeira metade pode ser escrita como “fe80::” ou fe80:0000:0000:0000. O ID da interface formado por 64 bits é representado na segunda metade do endereço.
• Existe também o ID de zona que não faz parte do endereço. O ID de zona é marcado no final do endereço de link local na forma “%ID” e muda para cada computador. Esse ID serve para representar qual adaptador local lida com o endereço em questão, ou seja, o ID de zona busca o adaptador proprietário do endereço.

Endereços locais únicos

• Os endereços locais únicos são equivalentes aos endereços privados em IPv4 (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16).
• Não roteáveis na internet, sendo roteáveis somente entre sub-redes de uma rede privada.
• No IPv6 os endereços começam com “fd”.
• A estrutura de um endereço local único é representada da seguinte forma. Em binário os sete primeiros bits são sempre 1111 110 e o oitavo bit como 1. Os 40 bits seguintes representam o ID global. Esse valor é gerado aleatoriamente e identifica um site especifico dentro da sua organização. Os 16 bits seguintes representam o ID de uma sub-rede. Os últimos 64 bits especificam uma interface única dentro de cada sub-rede.

Acabamos de estudar características básicas do protocolo IPv6 e vimos os benefícios presentes na nova versão. Vale lembrar que este artigo é um estudo básico sobre o IPv6, podendo ajudar, como resumo, para provas de certificações.