A escassez de endereços IP: porque estamos migrando para o IPv6

Todos os dispositivos em uma rede TCP/IP possuem um endereço IP, que serve para identificar o dispositivo na rede, seja ele um computador, um tablet ou uma câmera IP.

Para acessar a Internet é necessário que se tenha um endereço IP que pode ser fornecido pelo seu provedor de acesso, bem como outros dispositivos na rede, tais como os servidores que hospedam as páginas que acessamos.

Não é necessário digitar o endereço IP para acessar uma página porque usamos o DNS, que na prática permite que você digite um endereço do tipo www.hardwaremagazine.com.br e seja direcionado para um determinado endereço,
mas esse é assunto para outro tópico.

Por que os endereços IPv4 estão acabando?

Um endereço IPv4 é formado por 32 bits, ou seja, por uma sequencia de 32 “zeros” e “uns”. Essa sequência é dividida
em quatro partes separadas por pontos, formando, portanto, quatro octetos.

Como por exemplo, um dispositivo na rede pode ter um endereço como 11000000.10101000.00000000.00001010, em decimal, esse mesmo endereço é escrito da seguinte forma: 192.168.0.10. Como estamos falando em 32 bits, o IPv4 permite 4.294.967.296 (2 elevado à 32) endereços diferentes.

Mais de 4 bilhões de endereços parece ser um número mais do que o suficiente, pelo menos era o que se pensava quando a Internet ainda não havia se popularizado décadas atrás.

Se cada pessoa no mundo necessitasse de um endereço IP, não haveria endereço IP para todo mundo.

Obviamente um grande número de pessoas ainda não possui acesso à Internet, mas a quantidade de endereços disponíveis está ficando escassa, porque cada usuário possui mais de um dispositivo conectado à Internet como smartphones e tablets.

Além disso, temos milhares de DVRs, câmeras IPs e outros dispositivos de segurança conectados na Internet sendo acessados remotamente e transmitindo imagens ao vivo.

Mas a quantidade de usuários e dispositivos acessando a Internet não é a única razão pela qual os endereços IPs estão ficando escassos, há também uma parte de endereços que são reservados, como por exemplo os usados em rede interna, loopback e endereços de link-local (mais comumente conhecidos como APIPA).

Outra razão é a quantidade de servidores e modens que ficam usando endereços públicos constantemente. Esses endereços não podem ser compartilhados, ficam sempre “presos” a esses dispositivos.

Para resolver esse problema de escassez de endereços, algumas medidas foram tomadas, entre elas:

• Uso do DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): os endereços disponíveis não ficam fixos para um determinado dispositivo, são dinamicamente distribuídos. Imagine que um servidor ou um modem tenha sido desligado, o endereço IP que havia sido atribuído a ele é liberado para ser usado por outro dispositivo. Ou seja, o endereço não fica “preso”.

• NAT (Network Address Translation): em uma rede, os dispositivos usam um mesmo endereço “público” para enviar e receber dados. Por exemplo, em um escritório comercial, os computadores na LAN, usam endereços “privados” e devem usar o endereço público no roteador (ou modem) para acesso à Internet.

Como o IPv6 vai resolver o problema? 

Um endereço IPv6 é composto por 128 bits, o que permite teoricamente uma quantidade de 2¹²⁸ endereços diferentes, o que equivale à aproximadamente 3.4×10³⁸.! Quantidade suficiente para que cada pessoa no planeta tenha vários dispositivos conectados na Internet ao mesmo tempo!

Isso é importante principalmente quando pensamos em Internet das Coisas. Estima-se que até 2.020 haverão mais de 50 bilhões de dispositivos online¹.

Migrando do IPv4 para o IPv6

A ideia é que o IPv4 vá deixando de ser usado paulatinamente e vá sendo substituído pelo IPv6, porém isso não está
ocorrendo como se esperava: o IPv4 já está ficando escasso e o IPv6 ainda não foi totalmente implementado.

Falando em migração, existem três formas de fazer a transição do IPv4 para o IPv6:

• Pilha dupla (dual stack): nesse método, o dispositivo pode usar o IPv4 e o IPv6 ao mesmo tempo. Quando o IPv4 não for mais necessário, ele deixa de ser usado e o IPv6 se torna o padrão.

• Túneis (Tunneling): quando não há suporte ao dual-stack não é possível acessar sites usando IPv6. Neste caso, é usada a infra-estrutura IPv4 para transportar pacotes IPv6.

• Tradução: permite a conversação de equipamentos que usam IPv6 em IPv4, por meio da conversão dos pacotes.

Conclusão

Muitas empresas já estão usando o IPv6, inclusive algumas de “peso” como Google, Facebook, Yahoo!, Terra e UOL.

Equipamentos de rede estão sendo fabricados já com suporte à IPv6 de forma padrão, certifique-se de que seus equipamentos de segurança eletrônica como NVRs e câmeras IP já estejam preparados para funcionar em uma rede utilizando o IPv6 para não ter problemas de acesso no futuro.

O IPv4 ainda é a versão do IP mais utilizado, mas aos poucos tem sido substituído pelo IPv6 que vai permitir mais acessos à Internet.

Adriano Oliveira
Técnico em eletrônica, tem graduação em tecnologia com especialização em redes de computador. Atua há 20 anos na área de tecnologia como instrutor, consultor e suporte e há 16 anos na área de segurança eletrônica. Trabalha atualmente na Hikvision e mantém o Canal Hardware Magazine.