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IPv6
Na informática, o IPv6 (sigla de Protocolo de Internet versão 6) é a versão mais atual do Protocolo de Internet (IP), um padrão de intercomunicação de rede na internet (TCP/IP e OSI) sucessor do IPv4 oficializada em 2012, a implementado pelo grupo IETF no padrão RFC 2460,[1] com regras inicialmente feitas por Scott Bradner e Allison Marken em 1994 na RFC 1752.[2] Criado devido ter muitos dispositivos computacionais conectados à internet.[3] O protocolo está sendo implantado gradativamente na internet e deve funcionar por algum tempo lado a lado com o IPv4, na situação tecnicamente chamada de "pilha dupla" ("dual stack"). A longo prazo, o IPv6 tem como objetivo substituir o IPv4, que suporta somente cerca de 4 bilhões(escala curta)/mil milhões(escala longa) (4x109) de endereços IP, contra cerca de 340 undecilhões(escala curta)/sextilhões(escala longa) (3,4x1038) de endereços do novo protocolo.[4] O assunto é tão relevante que alguns governos têm apoiado essa implantação. O governo dos Estados Unidos, por exemplo, em 2005, determinou que todas as suas agências federais deveriam provar ser capazes de operar com o protocolo IPv6 até junho de 2008. Em julho de 2008, foi liberada uma nova revisão[5] das recomendações para adoção do IPv6 nas agências federais, estabelecendo a data de julho de 2010 para garantia do suporte ao IPv6. O governo brasileiro recomenda a adoção do protocolo no documento e-PING, dos Padrões de Interoperabilidade de Governo Eletrônico. As informações que trafegam pela internet são divididos em pacotes, e cada um contém o endereço de identificação IP do remetente e do destinatário.[3] HistóriaO IPv6, versão atual do padrão IP e sucessor do IPv4,[3] foi originalmente oficializada em 6 de junho de 2012 como fruto do esforço do grupo Internet Engineering Task Force (IETF),[6] para criar a "nova geração do IP" (IPng: Internet Protocol next generation), cujas linhas mestras foram descritas por Scott Bradner e Allison Marken em 1994 no documento técnico RFC 1752.[2] Sua principal especificação encontra-se na especificação RFC 2460<.[1] Motivações para a implantaçãoO esgotamento do IPv4 e a necessidade de mais endereços na Internet Ver artigo principal: Exaustão do IPv4O principal motivo para a implantação do IPv6 na Internet é a necessidade de mais endereços IP, porque a disponibilidade de endereços livres IPv4 terminou, devido o crescimento rápido de dispositivos computacionais conectados.[3] Para entender as razões desse esgotamento, é importante considerar que a Internet não havia sido projetada para uso comercial. No início da década de 1980, ela era considerada uma rede predominantemente acadêmica, com poucas centenas de computadores interligados. Apesar disso, pode-se dizer que o espaço de endereçamento do IP versão 4, de 32 bits, não é pequeno: 4 294 967 296 de endereços. Ainda assim, já no início de sua utilização comercial, em 1993, acreditava-se que o espaço de endereçamento da Internet poderia se esgotar num prazo de 2 ou 3 anos. Mas, não por causa da limitada quantidade de endereços, e sim por conta da política de alocação inicial, que não era favorável a uma utilização racional desses recursos. Dividiu-se esse espaço em três classes principais (embora atualmente existam, a rigor, cinco classes), a saber:
Os 32 blocos /8 restantes foram reservados para Multicast e para a IANA (Internet Assigned Numbers Authority), entidade que controla a atribuição global dos números na Internet. O espaço reservado para a classe A atenderia a apenas 128 entidades, no entanto, ocupava metade dos endereços disponíveis. Não obstante, empresas e entidades como HP, GE, DEC, MIT, DISA, Apple, AT&T, IBM, USPS, dentre outras, receberam alocações desse tipo. As previsões iniciais, no entanto, de esgotamento quase imediato dos recursos, não se concretizaram devido ao desenvolvimento de uma série de tecnologias, que funcionaram como uma solução paliativa para o problema trazido com o crescimento acelerado:
O conjunto dessas tecnologias reduziu a demanda por novos números IP, de forma que o esgotamento previsto para a década de 1990, foi postergado para a década de 2010. Porém, a adoção mundial do IPv6 é lenta: de acordo com o Google, a adoção mundial do IPv6 foi de 2% em 2014, de 5% em 2015, de 8% em 2016, de 14% em 2017, de 20% em 2018, de 25% em 2019, de 30% em 2020, de 33% em 2021 e de 35% em 2022;[7] de acordo com o APNIC, a adoção mundial do IPv6 foi de 2% em 2014, de 3% em 2015, de 5% em 2016, de 9% em 2017, de 16% em 2018, de 19% em 2019, de 24% em 2020, de 27% em 2021 e de 29% em 2022.[8] Outros motivosO principal fator que impulsiona a implantação do IPv6 é sua necessidade na infraestrutura da Internet. É uma questão de continuidade de negócios, para provedores e uma série de outras empresas e instituições. Contudo, há outros fatores que motivam sua implantação:
Novidades nas especificações
Formato do datagrama IPv6Um datagrama IPv6 é constituído por um cabeçalho base, ilustrado na figura que se segue, seguido de zero ou mais cabeçalhos de extensão, seguidos depois pelo bloco de dados.  Formato do cabeçalho base do datagrama IPv6:
Fragmentação e determinação do percursoNo IPv6, o responsável pela fragmentação é o host que envia o datagrama, e não os roteadores intermédios como no caso do IPv4. No IPv6, os roteadores intermédios descartam os datagramas maiores que o MTU da rede. O MTU será o MTU máximo suportado pelas diferentes redes entre a origem e o destino. Para isso o host envia pacotes ICMP de vários tamanhos; quando um pacote chega ao host destino, todos os dados a serem transmitidos são fragmentados no tamanho deste pacote que alcançou o destino. O processo de descoberta do MTU tem que ser dinâmico, porque o percurso pode ser alterado durante a transmissão dos datagramas. No IPv6, um prefixo não fragmentável do datagrama original é copiado para cada fragmento. A informação de fragmentação é guardada num cabeçalho de extensão separado. Cada fragmento é iniciado por uma componente não fragmentável seguida de um cabeçalho do fragmento. Múltiplos cabeçalhosUma das novidades do IPv6 é a possibilidade de utilização de múltiplos cabeçalhos encadeados. Estes cabeçalhos extra permitem uma maior eficiência, pois o tamanho do cabeçalho pode ser ajustado segundo as necessidades, e uma maior flexibilidade, porque podem ser sempre adicionados novos cabeçalhos para satisfazer novas especificações. As especificações atuais recomendam a seguinte ordem:
Blocos e alocaçõesA responsabilidade de alocar e administrar o conjunto de endereços IPv6 foi delegada para a IANA em Dezembro de 1995.[9] Desde então, a IANA distribui os blocos conforme necessário para os RIRs para subsequente delegação para outras entidades.[10]
EndereçamentoO endereçamento no IPv6 é de 128 bits (o quádruplo do IPv4), e inclui prefixo de rede e sufixo de host. No entanto, não existem classes de endereços, como acontece no IPv4. Assim, a fronteira do prefixo e do sufixo pode ser em qualquer posição do endereço. Um endereço padrão IPv6 deve ser formado por um campo provider ID, subscribe ID, subnet ID e node ID. O node ID (ou identificador de interface) deve ter 64 bits, e pode ser formado a partir do endereço físico (MAC) no formato EUI 64. Para se obter o node ID através do endereço físico no formato EUI 64, deve-se seguir os seguintes passos:
 Os endereços IPv6 são normalmente escritos como oito grupos de 4 dígitos hexadecimais. Por exemplo,
Para facilitar a escrita, pode-se abreviar zeros à esquerda e sequências de zeros. Por exemplo,
é o mesmo endereço IPv6 que o exemplo anterior:
Existem no IPv6 tipos especiais de endereços:
Diferente do IPv4, no IPv6 não existe endereço broadcast, responsável por direcionar um pacote para todos os nós de um mesmo domínio. Com o IPv6 todas as redes locais devem ter prefixos /64. Isso é necessário para o funcionamento da autoconfiguração e outras funcionalidades. Usuários de qualquer tipo receberão de seus provedores redes /48, ou seja, terão a seu dispor uma quantidade suficiente de IPs para configurar aproximadamente 65 mil redes, cada uma com endereços (18 quintilhões). É preciso notar, no entanto, que alguns provedores cogitam entregar aos usuários domésticos redes com tamanho /56, permitindo sua divisão em apenas 256 redes /64. Identificadores de Interface (IID) Os endereços IPv6 são divididos entre a identificação da rede e da máquina. De acordo com o CIDR padrão, os primeiros 64 bits são destinados a rede e os últimos 64 bits a máquina. Estes últimos são os identificadores de interface (IID). Dessa forma, são reservados (18.445.744.073.709.551.616) máquinas por rede, que é mais do que o suficiente para a demanda atual e futura. Os identificadores de interface (IID), utilizados para distinguir as interfaces dentro de um enlace, devem ser únicos dentro do mesmo prefixo de sub-rede. O mesmo IID pode ser usado em múltiplas interfaces em um único nó, porém, elas dever estar associadas a diferentes sub-redes.  O IID é formado, normalmente, a partir do endereço físico da máquina (MAC), por isso não é necessário o uso do DHCPv6, que se torna opcional se o administrador deseja ter mais controle sobre a rede. O IID baseado em um endereço MAC de 48 bits é criado da seguinte forma:
Estruturas de endereços de transiçãoOs endereços IPv6 podem ser mapeados para IPv4 e são concebidos para roteadores que suportem os dois protocolos, permitindo que nos IPv4 façam um "túnel" através de uma estrutura IPv6. Estes endereços são automaticamente construídos pelos roteadores que suportam ambos os protocolos. A coexistência é possível através de tunelamentos em ambos os seguimentos - IPv6 encapsulado em IPv4 e IPv4 encapsulado em IPv6, apesar do primeiro ser muito mais comum e dependente de serviços gratuitos de "Brokers". O Papel do "Broker" é exatamente ser a porta de entrada para o mundo IPv6 através da conexão em IPv4. Existem alguns tipos de tunelamento mais comuns como o TunTap e o 6to4. Como citado em artigo explicando os Prós e Contras dos métodos de coexistência e a transição suave entre as duas tecnologias[11]: Para tal, os 128 bits do IPv6 ficam assim divididos:
Endereços IPv6 mapeados para IPv4:
Outras estruturas de endereços IPv6Existem outras estruturas de endereços IPv6:
Adoção do IPv6 no mundoMesmo com a previsão e o pleno esgotamento de endereços IPv4 em diversas partes do mundo, a adoção do IPv6 se dá de maneira discrepante nos países do globo. A Google é apenas uma das empresas que coleta estatísticas sobre a adoção do IPv6 na Internet de maneira contínua, disponibilizando um gráfico[12] da porcentagem de usuários que acessam o Google por meio do IPv6 e um mapa[13] da adoção do protocolo por país. O país com a maior quantidade de usuários do Google que adotaram o IPv6 é a Bélgica, sendo 52% deles com acesso ao protocolo. A Akamai,[14] outra empresa que disponibiliza estatísticas relacionadas a adoção do IPv6 aponta a Índia como o país com a maior implantação, contando com 62,4% de adoção. Em ambos os sites, as menores porcentagens de adoção estão em diversos países das regiões do Oriente Médio, norte e oeste da África, muitos contando com 0%. Apesar da implantação do IPv6 ser uma tendência devido ao esgotamento do IPv4, não é obrigação dos ISPs da maioria dos países dar o suporte a este protocolo de internet. A Bielorrússia foi o primeiro país a tomar um posicionamento legislativo, determinando que a partir de 1 de janeiro de 2020 todos os provedores seriam obrigados a dar suporte ao protocolo IPv6 e fornecer endereços IPv6 a todos os seus clientes.[15] Pelas análises do Google, a porcentagem dos usuários da Bielorrússia que contam com o IPv6 para acessar o site são de apenas com 4.67%. Atualmente, a maioria dos servidores web e datacenters contam com o IPv4 juntamente ao IPv6. Porém, a tendência é que, com o aumento contínuo da adoção do protocolo mais recente, seja optado o uso apenas desse, possibilitando uma redução de custos de operação, diminuição da complexidade e eliminação de vetores de ameaça relacionados ao trabalho com dois protocolos. O Escritório de Gestão de Orçamento (OMB) dos Estados Unidos planeja para o ano de 2021 um plano de implementação do IPv6, visando que, ao fim 2025, 80% das redes federais com IP habilitado utilizem apenas do protocolo IPv6.[16] Referências
Ligações externas
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