Neste documentário, tem um material referente ao trabalho de uma pesquisa sobre noções básicas sobre IPv6.
Veja sobre:
- Necessidades
- Classes e Conversões
- Capacidades
- Composição do Endereço
- Protocolos
- Plataforma
e por último, a Bibliografia.
A partir de 1994, as coisas na internet
começaram à ficar um pouco complicadas. Já naquela época, não havia endereços
IP suficientes para atender grandes empresas, que dispunham de vários
computadores, e até então, não havia outro método mais prático, que colocá-los
cada um com o seu endereço IP na Internet, apesar de não ser tão frequentemente
utilizada, a necessidade por mais endereços já foi notada nesta época. Depois
disto, criaram-se métodos como o NAT (networking
address translation) que traduz um endereço IP de Internet, para um
endereço IP local, fazendo com que a rede da internet funcione localmente para
vários computadores usando um único endereço IP.
Antigamente, as pessoas não passavam mais de 2
à 3 horas conectadas à Internet, então, uma alternativa para reduzir os números
de IP (que já estavam ficando restritos) foi a utilização de endereço IP
dinâmico. Isto resolveu parcialmente um grande problema, que acabou gerando
lucros para as empresas fornecedoras de Internet, já que era possível colocar
mais clientes on-line, enquanto outros clientes estão com o computador
desligado, ou sem atividade na Internet (conexões dial-up, o usuário mal usava
1 hora do dia em média). Entretanto, as coisas mudaram, avançaram, e mais
dispositivos de rede como roteadores, NAT, servidores, servidores de impressão,
controle remoto residencial, entre outros, trabalham como se fossem um
computador na Internet, e então, precisam de um endereço IP para ele, assim
como acontece com os aparelhos celulares, que agora com a moda do 3G, 4G e 10G
em alguns países, tomaram conta da Internet esgotando os últimos endereços IP
disponíveis, fora a questão do tempo conectado, antes o usuário mal passava 3
horas conectados à Internet, mas hoje em dia, com dispositivos móveis, isto
aumentou para quase 10 horas diárias.
Antes, as pessoas acessavam à Internet, talvez
apenas no serviço, e alguns em sua própria casa. Atualmente, pessoas
conectam-se em casa, no serviço, em shoppings, andando pelas ruas, em
movimento, enquanto está aguardando um ônibus, metrô, as vezes num simples
sistema de MSN (que a Vivo oferece para clientes por R$ 5,00/mensais
aproximadamente) até um Blackberry Curve do qual o executivo responde e-mails a
cada 5 minutos, e que são extremamente importantes para a informação da empresa
da qual trabalha. Hoje, negócios são fechados por e-mail, eu mesmo, tenho
alguns produtos que comercializo em um site de vendas, e os clientes, dos quais
compram meus produtos, praticamente 90%, são clientes dos quais nem conheço, e
nunca ouvi a voz deles, contato apenas por e-mail, e no mais próximo, só as
agências dos correios.
Com tantos dispositivos on-line, mais pessoas
com mais tempo on-line, realizando as mais diversas transações de negócios,
e-mail, entretenimento, mensagens instantâneas, sites de relacionamento,
compras on-line, vendas on-line, chegou ao fim a quantidade de endereços IP
providos pela versão 4 do protocolo de Internet.
A companhia de terminal móvel OI, para tentar
minimizar os problemas de falta de endereço IP, todos os seus clientes acessam
à internet através de uma rede local do tipo WAN (local de longa distância), da
qual conecta-se com o seu servidor de Internet à Internet, ou seja, todos os
clientes possuem apenas um endereço IP na internet. Como grande parte dos
celulares não requerem portas abertas para receber dados diretamente da
Internet, o NAT faz seu trabalho sendo além de um guardião, já que trabalha
como firewall, porém, limitando os usuários à acessarem sites de download (que
travam o endereço IP à cada 24 horas por download) e/ou serviços de
compartilhamento de arquivos em redes adversas conhecidas como P2P (People To
People).
A nova versão do protocolo de internet, a versão 6, traz as vantagens
tanto esperadas pelos recursos atuais inexistentes da versão 4.
Classes
No novo padrão IPv6, não há classes definidas
como no padrão IPv4, como classes do tipo A, B, C, enfim, mas há outros tipos
de nomenclaturas que devem ser resaltadas. Obviamente, como o IPv6 engloba
todos os endereços IPv4 em um ranjo iniciado por zeros, pode-se aplicar à mesma
classe do IPv4, mas oficialmente, para endereços do padrão IPv6, não há classes
definidas.
As
mesmas definições do IPv4, são válidas para o IPv6. Como descrito na
documentação, da mesma forma que não afeta à segurança dos sistemas por ser o
IPv6 muito semelhante ao seu antecessor, além de totalmente compatível, temos
algumas classes específicas do novo padrão.
Há, ao invés do padrão anterior que eram
divididos em dois tipos de classe, a Unicast e Multicast, há outra denominada
de Anycast, que identifica interfaces de rede que pertencem à diferentes nós na
rede. Um pacote anycast é enviado apenas para uma interface de rede, mesmo que
esteja em nós e/ou redes diferentes.
Para
a compatibilidade com o padrão anterior, há algumas observações importantes à
seguir:
::/96
|
Os zeros identificam que o
endereço é compatível com o padrão anterior IPv4.
|
::1/128
|
Endereço de Loopback
|
2001:db8::/32
|
Endereço usado apenas para exemplo, documentos utilização este prefixo
(preferencialmente) para supor que este endereço é um exemplo. Não deve-se
ser utilizado, se usado, roteadores entenderão que é apenas um endereço de
exemplo para algum tipo de teste, podendo descartar o pacote caso haja
tráfego demasiado na rede, sabendo que não é um pacote importante para
trânsito.
|
fec0::/10
|
Este é um endereço local de
site. Este prefixo identifica que este endereço é válido apenas dentro da
organização. Entretanto, não foi aprovado como padrão oficial pelo padrão do
RFC.
|
ff00::/8
|
Este prefixo informa que a rede é do tipo Multicast, e qualquer
endereço com este prefixo, entende-se que é um endereço Multicast.
|
fe80::/10
|
Endereço particular físico de rede local. Não é válido na internet.
|
Prefixo 2001
|
Padrão de IP válido na Internet atualmente oficial. Primeiramente,
usado o prefixo 2000 como padrão.
|
Multicast:
Envia-se para várias interfaces de rede ao mesmo tempo, desde que o endereço
esteja no ranjo de ff00:: até ff00::FF. (ff00::/8).
Conversão de Endereço IPv4
para IPv6
Há,
dentro do IPv6, a conversão para o formato hexadecimal. Exemplo:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:XXXX:XXXX.
Onde
há um X, é aonde é alocado o endereço IPv4 no padrão hexadecimal, e por isto,
para IPv4 usa-se a máscara ::/32. Veja o exemplo abaixo:
Capacidades
A capacidade do IPv6 é indiscutível, ele possui em seu ranjo total, todos os
endereços IPv4 para compatibilidade, em apenas um pequeniníssimo ranjo.
São oito grupos com 16 bits cada. Em cada
grupo, é possível alocar 65536 computadores, ou seja, antes que era necessário
2 grupso para alocar esta quantidade de computadores, agora em apenas 1 grupo
já pode-se utilizar uma quantidade muito maior.
Veja à seguir, a tabela com a quantidade de
dígitos hexadecimais utilizados e a quantidade de dispositivos de rede máximos
da topologia IPv6, supondo a exclusão dos endereços IPv4 e reservados, como
rede local e/ou outras definições:
Ranjo IPv6
|
Quantidade de dispositivos em rede
|
::0000 para ::FFFF
|
65.536
|
::0000 para
::FFFF:FFFF
|
4.297.967.296
|
::0000 para
::FFFF:FFFF:FFFF
|
281.474.976.710.656
|
::0000 para
::FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
|
18.446.744.073.709.551.616
|
::0000 para ::FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
|
1.208.925.819.614.629.174.706.176
|
::0000 para
::FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
|
79.228.162.514.264.337.593.543.950.336
|
Todo o Ranjo (em
notação científica)
|
3,4028236692093846346337460743177e+38
|
Para
criação de redes do tipo subnet, usa-se o padrão de mascara de rede colocando
uma “/” no final do endereço.
Exemplo:
fe80:3c6e:3e6a:3e90::/128
Este
endereço informa que, cada grupo da direita para a esquerda, são os números de
hosts disponíveis, e que os quatro grupos da esquerda para a direita,
significam a identificação da rede.
Acredito
que vendo este modelo acima, fique claro como funciona a nomenclatura de
máscara de rede no padrão IPv6, já que escrever ffff:ffff:ffff:ffff:0:0:0:0
seria fora do ideal para este padrão.
Cada
grupo possui 16 bits, então para cada grupo, faça a soma dos que são utilizados
para os hosts, da direita para a esquerda. Por definição, o padrão é utilizar
até 64 bits para hosts, que é o suficiente.
Composição do Endereço
O IPv6, por ser um protocolo desenvolvido para ser compatível
totalmente com a versão anterior, ele engloba todos os endereços IPv4 em seu
ranjo atual.
É composto por 8 grupos de 16 bits (4 dígitos hexadecimais) separados
por dois pontos, ou seja:
Para
simplificar à escrita, os zeros escritos da esquerda para a direita, podem ser
supridos, assim como um número convencional que conhecemos, ou seja, não é
obrigatório manter os quatro dígitos para o endereço no padrão IPv6 (como
também ocorre no IPv4, onde pode-se escrever ao invés de 005.003.010.003, o
número 5.3.10.3). Ficaria assim o exemplo:
Para
resumir ainda mais, há outro método, o resumo de blocos de zeros contínuos. Ao
colocar dois pontos repetidos em qualquer parte do endereço, é possível suprir
a quantidade de zeros. Veja:
Observação: Pode-se
utilizar apenas “::” para informar que o endereço é apenas constituído de
zeros.
Para redes locais, inicia-se com "FE8",
veja o exemplo:
Para redes do tipo Multicast, utiliza-se o
prefixo "FF". Para endereços baseados em IPv4, em base, tomamos o
endereço IP: 100.5.3.23. Em IPv6, o equivalente é:
::100.5.3.23.
(padrão IPv6 em padrão resumido de fácil entendimento, utiliza-se pontos como
IPv4, mas o valor é convertido para IPv6 dentro de códigos hexadecimais e com
dois pontos, em apenas dois grupos, à saber, os dois últimos, considerando da
direita para à esquerda, com máscara de 32 bits).
Protocolos
ICMPv6
O novo padrão do protocolo, une em apenas um
único sistema, os antigos ICMP, ARP (Address Resolution Protocol), e IGMP (Internet
Group Membership Protocol version 3), em apenas um único padrão, subdividido em
duas classes de informação:
- Mensagens de Erro
Erros como: Destino não encontrado,
Tempo excedido, Pacote muito grande, etc.
- Mensagens de Informação
Subdividido em 3 grupos de tipo de
mensagens:
Ø Mensagens de
Diagnóstico
Ø Mensagens de
Descoberta de Área da Rede (neighbor)
Ø Mensagens de
Gerenciamento de Grupos Multicast
Abaixo,
o detalhe de como é composto e formado o pacote do tipo ICMPv6.
Aqui uma pequena tabela de alguns códigos de
dados do ICMPv6 que são utilizados nos pacotes de informações e/ou mensagens de
erro:
Código ICMPv6
|
Descrição
|
1
|
Destination Unreachable
(Destino não disponível/encontrado)
|
2
|
Packet Too Big (Pacote muito grande)
|
3
|
Time Exceeded (Tempo Esgotado)
|
128
|
Echo Request (Requisição de
Eco)
|
129
|
Echo Reply (Resposta de Eco)
|
130
|
Group Membership Query
(Requisição de Grupo)
|
131
|
Group Membership Report
(Resposta de Grupo)
|
132
|
Group Membershiop Reduction (Redução de Grupo)
|
133
|
Router Solicitation
(Solicitação de Roteamento)
|
134
|
Router Advertisement (Aviso
do Roteador)
|
135
|
Neighbor Solicitation
(Solicitação da área)
|
136
|
Neighbor Advertisement
(Aviso da área)
|
137
|
Redirect (Redirecionamento)
|
138
|
Router Renumbering
(Renumeração de Roteamento)
|
Multiplataforma. Tanto é que o protocolo IPv6
possui especificações exclusivas para dispositivos móveis, com especificações
para áreas de handoff, diminuindo a latência na troca de redes, sejam elas
WLAN, WCDMA, LAN, WAN, e outras redes disponíveis em redes de interfaces
móveis.
Mobile IPv6
Mobile IPv6 é um padrão da IETF (Internet
Engineering Task Force), sobre o RFC 3775, que oferece para interfaces e nós de
rede do tipo móveis, melhorando a velocidade em áreas de handoff, diminuindo taxas
de latência.
O Mobile IPv6 tem como futuramente, ser usado
em redes como WiMAX, WLAN e BWA, e outras, mantendo o mesmo endereço IP por nó
móvel.
Áreas de Handoff em IPv6
(implementação do Mobile IPv6)
São áreas das quais há conectividade à internet
em dois pontos diferentes ao mesmo tempo, como em dispositivos móveis, quando
há sinal HSDPA 3G e Wireless ao mesmo tempo, então a implementação do Móbile
IPv6 melhora a transferência de um para o outro, de forma totalmente
transparente ao usuário, alternando os pontos de acesso da maneira mais rápida
possível, evitando gargalos na rede em pontos de acesso congestionados.
Áreas adversas de aplicações
do IPv6
Sensores biométricos da
Indústria da Medicina usando IPv6
Os sensores são utilizados em pacientes, tanto
em hospitais como em pacientes com níveis críticos como pessoas de Idade ou
pessoas recém operadas.
Estes sensores criados trabalham nativamente
com a nova especificação do IPv6, já que é possível conectar-se à redes
disponíveis e manter um único endereço IP por longos anos, sem a necessidade de
alterar com freqüência, já que há um ranjo muito grande para estes endereços. A
RFC estuda um caso, de utilizar um ranjo específicos para interfaces de rede
que cuidam da saúde dos pacientes. Não sabe-se ainda qual é este ranjo
destinado apenas para estes tipos de dispositivos.
Breve Descrição
O IPv6, além de todas estas implementações,
pode ser utilizado em diversos tipos de plataformas, área da saúde, controle
geográfico, assim como dispositivos de localização, veículos, além, é claro,
dos computadores e terminais móveis celular.
Bibliografia
IPv6 - Cisco Systems (visitado
em: Abril de 2010).
Trabalho de Aristóteles Machado, curso de Ciência da Computação, aula de Redes de Computadores.
