IPv6 x IPv4

[pic 1]Disciplina: Tópicos 2 – Redes de Computadores

Professor: Telmo Q. Silva

Aluna: Marina Mendes Caixeta

IPv6

Introdução

Quando a internet foi criada, era apenas com o objetivo de interligar computadores dos centros de pesquisas dos EUA, ou seja, não imaginavam o quanto cresceria. Em 1983 era apenas 300 computadores interligados, porém, em 1993 ela surgiu no âmbito comercial, começando aí, um grande problema de endereçamento de todas as máquinas que começariam a utilizar a Internet.

Como o IPv4 é um endereçamento de 32 bits, permite que aproximadamente 5 bilhões e máquinas tenham um endereço único, mas com o aumento de usuários na rede e de dispositivos como celulares, eletrodomésticos, roupas ,etc... esse número crescerá ainda de forma mais rápida, o que ‘acabará’ com as possibilidades de endereçamento único.

Devido a este dilema, soluções foram surgindo aos longos dos anos. As mais utilizadas e conhecidas delas são o NAT e o DHCP, o qual foram bastante eficazes; mas não foram suficientes. Mas permitiram que houvesse tempo suficiente para que fosse criado um novo protocolo para a internet, o IPv6, que possui 128 bits, o que permitirá 70 trilhões de trilhões mais endereços disponíveis que o IPv4.

O IPv6 além de trazer mais endereços disponíveis, trouxe algumas vantagens, como:

1. Cabeçalho mais simples, tornando mais eficiente, reduzindo o processamento dos roteadores. [pic 2]

1. Foram retirados alguns campos, outros foram adicionados e outros renomeados.
2.         Passa a ter um campo utilizado em mecanismos de QoS;
3. O tamanho será fixo de 40 bytes;
4. Informações adicionais que antes eram incluídas no cabeçalho do IPv4, agora são tratadas em cabeçalho de extensão, que localiza entre a base do IPv6 e o cabeçalho da camada de transporte (o que diminui o tempo de processamento dos roteadores).

1. Torna a rede mais segura, pois o suporte ao protocolo IPSec passa a ser obrigatório;
2. Usuários de rede móvel não precisam mudar seu endereço ao trocar de rede;
3. Fragmentação dos pacotes são apenas na Origem, diferentemente do IPv4, que tinha que fragmentar os pacotes em cada roteador. Assim, o IPv6 agiliza o roteamento dos pacotes.

Sabendo das vantagens em relação ao IPv4, pensamos que a implantação é algo simples e que poderia ser da noite para o dia, porém é uma mudança no protocolo usado na internet de todo o planeta. Sendo assim, a mudança será de forma gradual, ou seja, ainda com o funcionamento do IPv4 em paralelo com o IPv6. Não se tem uma data definida de quando toda essa migração terá sido efetuada.

Até lá, é necessário a coexistência dos dois protocolos, sendo essencial manter a compatibilidade entre eles. A transição poderá ser obtida através de tunelamento, tradução e principalmente Pilha Dupla.

O endereçamento do IPv6 é bem diferente do que do seu antecessor. Enquanto um endereço do IPv4 era escrito em 4 grupos de 8 bits cada, separados por “.” e com dígitos decimal, do tipo: 19.168.1.10; o endereço no IPv6 é escrito em oito grupos de 16 bits cada, separados por “:”, com dígitos hexadecimal, do tipo: 2001:0DB8:AD1F:25E2:DFA1:F0C4:5311:84C1.

A mesma notação para agregação hierárquica do IPv4 continua no IPv6. Ou seja, os prefixos de rede são escritos utilizando a notação CIDR, da forma: “endereço-IPv6/tamanho do prefixo”.

O IPv6 tem 3 tipos de endereços definidos: unicast (identificam apenas uma única interface), anycast (identificam um grupo de interfaces enviando os pacotes para a interface deste grupo mais próxima da origem) e multicast (identificam um grupo de interfaces, enviam os pacotes para todas as interfaces do grupo)

Serviços básicos do IPv6

1. ICMPv6

Bem parecido com o ICMP, utilizado no IPv4, ou seja, também irá informar características da rede, realizar diagnósticos e relatar erros no processamento de pacotes. Essas informações são obtidas através da troca de mensagens ICMPv6 divididas em duas classes: Mensagens de Erro e Mensagens de Informação.

Além disso, era incorpora funções do ARP/RARP e IGM, essenciais para os serviços: Descoberta de Vizinhança; Gerenciamento de Grupos Multicast; Mobilidade IPv6 e Descoberta do MAC.

1. Descoberta de Vizinhança

1. Descoberta de Endereços da Camada de Enlace: determina o endereço MAC dos vizinhos de mesmo enlace; (substitui o protocolo  ARP do IPv4, utilizando no lugar de um endereço broadcast, o endereço multicast solicited-node como endereço de destino)
2. Descoberta de Roteadores e Prefixos: localiza roteadores vizinhos dentro do mesmo enlace e aprende prefixos e parâmetros relacionados à auto-configuração de endereço.
3. Detecção de Endereços Duplicados;
4. Detecção de Vizinhos Inacessíveis:
5. Redirecionamento: igual ao que existe no IPv4

1. Autoconfiguração de Endereços Stateless

Permite aos nós a configuração automática dos endereços em suas interfaces, sem utilização de servidores DHCP. Isso, a partir de informações enviadas pelos roteadores, e de dados como o endereço MAC das interfaces.

1. Autoconfiguração de Endereços Stateful

Técnica alternativa ao stateless, onde é necessário a utilização de servidores que informem aos hosts, os dados a serem utilizados na obtenção dos endereços, além de outras configurações da rede. É utilizada quando não há roteadores em uma rede. Baseia-se no uso de protocolos como o DHCPv6 (o qual é muito parecido com o DHCP utilizado no IPv4. Ele possibilita a distribuição dinâmica de endereços de IP em uma rede, a partir de um servidor DHCP.

1. Fragmentação

Permite o envio de pacotes maiores que o limite de tráfego estabelecido de um enlace. No IPv6, é utilizado um protocolo que descobre previamente qual o tamanho máximo permitido do pacote de cada enlace do caminho até o destino, sendo assim, a fragmentação é feita apenas na origem. O que não acontece no IPv4, o qual pode ocorrer fragmentação durante todo o trajeto.