A comunicação na vasta rede da Internet é facilitada por meio de protocolos, sendo o Protocolo de Internet (IP) a plataforma fundamental. Existem várias versões do IP, sendo o IPv4 e o IPv6 as mais prevalentes e distintas. Ter uma compreensão clara das diferenças entre esses dois tipos de protocolos é crucial para otimizar as redes em meio ao constante desenvolvimento da tecnologia da Internet.
Neste artigo, vamos explorar as diferenças entre IPv4 vs IPv6 para entender melhor sua importância na rede moderna.
O que é o Protocolo de Internet (IP)?
O Protocolo de Internet funciona como um conjunto de diretrizes que facilitam a “navegação” dos pacotes de dados através das redes, assegurando sua entrega bem-sucedida ao destino desejado.
Quando um computador transmite qualquer tipo de informação, ela é fragmentada em pacotes, que são unidades menores de dados. Esses pacotes contêm informações IP para permitir seu roteamento adequado.
Além disso, um aspecto fundamental do Protocolo de Internet é que cada dispositivo ou domínio na Internet é atribuído um endereço IP exclusivo, distinguindo-o de todos os outros. Ferramentas como “Qual é o meu endereço IP?” revelam o endereço IP do computador remetente e sua localização física aproximada, exceto quando uma VPN está em uso.
Por outro lado, um endereço IP comum para PCs pode se apresentar em um formato como 192.168.10.150. A atribuição de um IP único para cada máquina auxilia as redes na eficiente distribuição dos dados em pacotes.
O que é IPv4?
O Protocolo de Internet versão 4, o quarto na progressão sequencial, é o padrão que rege as operações das redes de computadores, baseando-se na troca de pacotes. Essa versão permite a identificação de dispositivos conectados à Internet por meio de um sistema de endereçamento exclusivo.
Por exemplo, quando um PC ou switch está conectado à Internet, ele é atribuído um endereço IP numérico único, como 192.149.252.76. O sistema de endereçamento utiliza um esquema de 32 bits, permitindo o uso de até 2^32 endereços, o que equivale a aproximadamente 4,19 bilhões de endereços.
No entanto, essa capacidade tornou-se insuficiente à medida que o número de dispositivos conectados à Internet ultrapassou a disponibilidade de endereços IPv4. Por isso, foi implementado um novo sistema de endereçamento para a Internet.
Recursos do IPv4
A seguir, alguns dos recursos do IPv4:
- Operando como um protocolo sem conexão
- Permitindo a criação de uma camada de comunicação virtual direta entre dispositivos diversos
- Requerendo menos memória e oferecendo simplificação na memorização de endereços
- Já desfrutando de amplo suporte entre milhões de dispositivos
- Facilitando o acesso a bibliotecas de vídeo e facilitando conferências
Desvantagem do IPv4
Atualmente, com uma população global de 7,6 bilhões de pessoas, cada indivíduo utiliza mais de um dispositivo conectado à Internet, resultando em uma demanda significativa por infraestrutura online. Apesar da disponibilidade de 4 bilhões de endereços através do IPv4, essa quantidade não é suficiente para abranger todos os dispositivos conectados à internet em escala global.
Como resposta a esse desafio, foram desenvolvidas várias técnicas, como máscaras de comprimento variável e traduções de endereços de rede, tradução de endereço de porta e tradução entre domínios. Essas técnicas foram projetadas para preservar a disponibilidade de endereços IP e retardar o esgotamento do IPv4. A implementação de VLSM (Variable-Length Subnet Mask) tem sido particularmente eficaz na economia de largura de banda de endereços IP, permitindo a conversão de IPs públicos em IPs privados. Isso tem resultado em um aumento significativo no número de nomes de domínio acessíveis através da mesma rede IP pública.
Embora essas técnicas tenham abordado os desafios enfrentados pelo IPv4 de forma significativa, é importante notar que todas elas têm suas limitações. Por esse motivo, o IPv6 emergiu como a melhor opção para garantir endereços IP dedicados em um ambiente cada vez mais conectado.
O que é o IPv6?
Em 1999, o IPv6 foi desenvolvido como resposta ao esgotamento dos endereços disponíveis no IPv4. Este protocolo foi projetado para facilitar a interação entre diferentes redes e permitir a transmissão de dados. O IPv6 utiliza endereços IP de 128 bits, o que possibilita um número total de 2^128 endereços de Internet. Essa solução resolve o problema da escassez de recursos de endereçamento de rede e viabiliza a conexão de diversos dispositivos à Internet. Um exemplo de endereço IPv6 é: 3ffe:1900:fe21:454545:0000:0000:0000.
Recursos do IPv6
Alguns dos recursos do IPv6 incluem:
- Endereçamento hierárquico e infraestrutura de roteamento
- Suporte para configuração tanto com estado quanto sem estado
- Provisão para qualidade de serviço (QoS)
- Adequação para facilitar a interação entre nós vizinhos
Benefícios do IPv6
A nova geração do Protocolo de Internet, o IPv6, possui algumas vantagens significativas, conforme listadas abaixo em comparação com o IPv4:
- Espaço de Endereçamento Expandido: O espaço de endereçamento do IPv6 é vasto em comparação com o IPv4. Isso se deve à necessidade de atender aos dispositivos conectados à IP em constante aumento. O IPv6 possui um formato de endereço IP de 128 bits, diferente dos 32 bits do IPv4.
- Segurança Aprimorada: Ao contrário do IPv4, o IPv6 possui excelente segurança, pois consiste em recursos integrados de segurança de dados, como autenticação e criptografia de dados, que melhoram a segurança e a segurança da transmissão.
- Formato de Cabeçalho Simplificado: O design do cabeçalho do IPv6 é simples e elegante, sendo mais fácil de entender em comparação com o IPv4. Como tal, reduz o custo dos cabeçalhos e melhora a velocidade da conexão com a internet.
- Priorização de Qualidade de Serviço: O IPv6 possui melhores recursos de QoS. Ele tem excelente suporte para recursos de QoS que garantem a manutenção da classificação do tráfego. A integração de hospedagem web premium com IPv6 melhora o desempenho da web, bem como a qualidade de áudio e vídeo.
- Suporte Aprimorado para Dispositivos Móveis: O IPv6 possui amplo suporte para dispositivos móveis, pois eles transmitem mais rapidamente e de forma mais segura do que o IPv4.
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Diferença Entre IPv4 e IPv6
Os pacotes IPv4 e IPv6 diferem em composição, particularmente em cabeçalhos e espaço total de cabeçalho. O IPv6 introduz pacotes de cabeçalho separados, que oferecem várias opções de roteamento. Do ponto de vista do usuário, existem três diferenças principais.
Espaço de Endereçamento
O IPv4 possui um total de 2^32, o que equivale a 4.294.967.296 endereços, enquanto o IPv6 ostenta um número muito maior, alcançando 2^128, ou aproximadamente 340.282.366.920.938.000.000.000.000.000 endereços. Essa quantidade é da ordem de 340 undecilhões e 300 decilhões. Os endereços IPv4 foram completamente alocados em 2011 devido à crescente quantidade de dispositivos conectados à internet em todo o mundo. No entanto, o IPv4 ainda está em uso graças a soluções como o NAT (Tradução de Endereço de Rede), que pode ser aplicada sobre o IPv4.
Nomenclatura
Os endereços IPv4 consistem em quatro números decimais, variando de 0 a 255, separados por pontos, como por exemplo, 197.0.0.1. Por outro lado, os endereços IPv6 são compostos por oito números hexadecimais, utilizando dígitos (0-9) e letras (A-F), separados por dois pontos, como por exemplo, 2600:1400:d:5a3::3bd4. Sequências de zeros consecutivos podem ser substituídas por um único bloco de dois pontos vazio.
Tipos de Comunicação
Quanto aos tipos de comunicação, ambos os sistemas IP empregam uma variedade de tipos de endereços para especificar a interação entre hosts em redes. No IPv4, são utilizados os tipos de endereçamento unicast, broadcast e multicast, além de roteamento de pacotes múltiplos. Por sua vez, no IPv6, são ativamente empregados os tipos de endereçamento unicast e multicast, assim como o casting e anycast. Este último tipo de comunicação envia dados do remetente para o receptor mais próximo entre diversos receptores, utilizando o mesmo sistema de IP anycast. A identificação do receptor mais próximo é calculada dinamicamente durante o trajeto do protocolo de roteamento entre o remetente e o receptor.
Conclusão
Em resumo, o IPv6 oferece diversas vantagens em relação ao IPv4, como um espaço de endereçamento significativamente maior, melhorias na segurança, cabeçalhos mais compactos, suporte a qualidade de serviço e funcionalidades adicionais, além de ser compatível com dispositivos móveis. Essas disparidades destacam a importância de adotar o IPv6 para garantir a evolução contínua da Internet e fornecer suporte adequado para o desenvolvimento e implementação de novas tecnologias e sistemas de comunicação globais.
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FAQ
Por que escolher o IPv6 em vez do IPv4?
O IPv6 supera as limitações do IPv4, oferecendo um espaço de endereço expansivo crucial para o crescente número de dispositivos conectados à internet.
Como o IPv6 melhora a segurança?
As características do IPv6 incluem medidas de segurança incorporadas como autenticação de dados e criptografia, garantindo uma transmissão de dados mais segura do que o IPv4.
Quais benefícios o IPv6 oferece para dispositivos móveis?
O IPv6 proporciona conexões mais rápidas e seguras para dispositivos móveis devido ao seu formato de cabeçalho simplificado e à priorização da qualidade de serviço.
O que é único no formato de cabeçalho do IPv6?
O cabeçalho simplificado do IPv6 aumenta a velocidade da conexão à internet, reduzindo a sobrecarga e resultando em uma transmissão de dados mais eficiente.
Como o IPv6 trata os tipos de comunicação de forma diferente?
O IPv6 introduz o anycast junto com unicast e multicast, aumentando a flexibilidade de comunicação e suportando diversas aplicações de rede.
