IPv4 vs IPv6: as diferenças entre esses 2 protocolos de Internet

A comunicação é central para a internet. Seja por meio do uso de sistemas de mensagens ou bate-papo, ou do preenchimento de um formulário dinâmico, conversar com outros computadores é vital para o processo. O Internet Protocol (IP) ajuda as máquinas a se comunicarem, embora existam diferentes versões dele. Como tal, muitas vezes você se perguntará se deve usar IPv4 ou IPv6.

A resposta é simples em alguns aspectos, mas complexa em outros. No entanto, para chegar a uma conclusão, você vai querer conhecer um pouco da história, as principais diferenças e muito mais. A partir daí, você pode avaliar qual protocolo usar.

Para este post, vamos discutir quase todos os elementos do IPv4 vs IPv6. Primeiro, vamos atualizar você sobre o que é IP.

Uma cartilha rápida sobre IPs

Junto com o Domain Name System (DNS), e o endereço IP é um componente chave de como nos movemos na web. Na verdade, sem ele, os dados não podem viajar.

A maioria dos dados que flutuam pela web se dividem em 'pacotes'. Isso facilita a transferência, reduz o número de erros e melhora o tempo de processamento. Para que cada pacote acabe no lugar certo (e eventualmente na ordem certa), ele terá informações de IP dedicadas.

Na maioria dos casos, isso será uma referência ao endereço IP da máquina de destino. Você pode verificar endereços IP em todo o lugar. Seu computador e roteador terão endereços dedicados e você poderá encontrar o endereço IP da rede de um determinado site por meio de ferramentas online como o WhatsMyDNS:

Se dois pacotes tiverem o mesmo endereço IP, eles terminarão no mesmo computador. É uma abordagem simples que funciona bem o suficiente para rodarmos o mundo na web.

A diferença entre IPv4 e IPv6

No entanto, embora o processo de uso do IP seja simples, há mais a descobrir. Existem várias versões a serem consideradas, o que pode confundi-lo se este for um conceito novo.

Nas próximas seções, discutiremos IPv4 versus IPv6 e tentaremos responder a algumas das perguntas que você possa ter sobre cada protocolo.

IPv4

Apesar do nome, esta é a primeira versão do IP, que é uma tecnologia do início dos anos 80. Você saberá como é um endereço IP usando IPv4, pois é padrão - uma coleção de quatro dígitos separados por pontos:

192.0.2.0

Chamamos isso de comprimento de 32 bits e sua representação é decimal. Cada seção dentro do endereço IP usa formatação de 8 bits. Cada um desses números pode ir de 0 (zero) a 255. Quando você calcula e contabiliza cada número disponível, há 4,3 bilhões de opções. Isso parece muito, e você vai querer ter isso em mente para mais tarde no artigo.

Existem alguns outros pontos interessantes sobre o IPv4, mas se você não é técnico ou não é desenvolvedor, eles não importam tanto:

• O protocolo usa um tamanho de cabeçalho variável, não maior que 60 bytes.
• Ele não fornece autenticação e criptografia.
• O IPv4 não possui identificação de fluxo de pacotes.
• Ele suporta duas configurações: manual e Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).

O IPv6 difere de algumas maneiras do IPv4. Na próxima seção, veremos isso com mais detalhes.

IPv6

Como você pode adivinhar pela numeração da versão, o IPv6 é uma nova versão do protocolo que procura resolver alguns dos problemas inerentes ao IPv4. De certa forma, isso é semelhante a como o File Transfer Protocol (FTP) e o Secure File Transfer Protocol (SFTP) diferem.

Na verdade, o IPv6 também é uma tecnologia da Internet Engineering Task Force (IETF). Os padrões técnicos surgiram em 1995 e fornecem endereços de 128 bits em vez do comprimento de 32 bits do IPv4:

1234:ABCD:5678:EFAB:9012:CDEF:3456:ABCD

No entanto, esta não é a única diferença que tem do protocolo mais antigo:

• Ele tem uma segurança de protocolo de Internet (IPsec) integrada.
• A representação de endereço é hexadecimal.
• O IPv6 usa um comprimento de cabeçalho fixo de 60 bytes.
• Enquanto o IPv4 usa apenas números, o IPv6 usa letras e números. Isso é (em parte) devido à necessidade, porque cada bloco (separado por dois pontos) tem um comprimento de 16 bits.

Existem outras diferenças, mas há uma razão pela qual o IPv6 existe. Vamos discutir esse fator a seguir.

A principal razão pela qual precisamos do IPv6

O debate e a confusão em torno do IPv4 vs IPv6 não existiriam sem o surgimento e expansão da internet. Na verdade, cada protocolo tem um limite teórico no número de endereços IP que pode gerar. Isso é importante por um motivo: se ficarmos sem endereços da Internet, não poderemos adicionar novas máquinas à rede global. A internet terá que parar seu crescimento.

O IPv4 pode gerar mais de quatro bilhões de endereços, o que é um número enorme – especialmente para 1983. No entanto, não é suficiente para a forma como usamos a Internet no século 21. Os entusiastas da Web nos anos 90 sabiam que ficaríamos sem endereços, e é por isso que temos tecnologias como a Tradução de Endereço de Rede (NAT).

Existem algumas organizações diferentes que têm a responsabilidade de alocar números e endereços IP. No entanto, durante a década de 2010, os números restantes nesses pools de recursos não estão mais disponíveis. Isso significa que os endereços IPv4 agora vêm de blocos não alocados emitidos para um provedor de serviços de Internet (ISP) específico ou da reciclagem de endereços IPv4 não utilizados mais antigos.

Por que o IPv6 salvará o dia

O IPv6 está aqui por causa do problema de esgotamento do endereço IPv4. Por ser de 128 bits, portanto mais longo, podemos gerar novos números com maior capacidade. Na verdade, você pode gerar mais de 1.024 vezes o número de endereços do IPv4. Alguns dos endereços IP não utilizados que temos irão para a transição para o IPv6.

O IPv6 também resolverá vários outros problemas que não se aplicavam ou eram menos aparentes no início dos anos 80:

• Seu suporte para endereçamento multicast significa que podemos enviar fluxos de pacotes com necessidades intensivas de largura de banda para vários locais ao mesmo tempo. Isso vai melhorar o desempenho da rede em áreas como streaming, por exemplo.
• O IPv6 também pode atribuir vários endereços IP a um dispositivo. Isso significa que um dispositivo ou máquina pode manter sua conexão com várias redes ao mesmo tempo e aumentar seu tempo de atividade.
• A configuração automática inerente ao IPv6 significa que ele pode gerar um endereço IP e conectar-se à rede mais rapidamente do que a abordagem manual e não precisa de entrada do usuário.

Apesar dos imensos benefícios – e necessidade desesperada – do IPv6, não há muita aceitação do protocolo. A maior parte da web ainda roda em IPv4. Mesmo assim, existe um plano e uma estratégia atuais para fazer a transição de todos os endereços IPv4 para IPv6, e está próximo – os EUA farão isso a partir de 2023

Por que não usamos IPv5

Antes de encerrarmos este artigo, precisamos abordar uma versão de protocolo ausente. Assim como a numeração de versão do PHP – houve um salto de PHP5 para PHP7 – as versões IP fazem o mesmo. Os motivos também são semelhantes.

Embora empresas como Apple, NeXT e Sun Microsystems tenham desenvolvido uma quinta versão do IP, ele não se tornou um protocolo oficial. Ele tem o nome de Internet Stream Protocol (ST) e foi usado experimentalmente nessas organizações.

O consenso geral é que o ST/IPv5 é fantástico no streaming de dados, mas já podemos ver isso em ação. A ST viu o desenvolvimento como a base da Voz sobre IP (VoIP), que usamos para bate-papo por voz hoje.

No entanto, a grande desvantagem do ST/IPv5 é que ele tem formatação de 32 bits. Isso significa que ele tem o mesmo problema do IPv4, pois ficará sem endereços para usar. A limitação significa que não é viável para a web moderna e é uma razão direta pela qual temos um salto entre o IPv4 e o IPv6.

IPv4 vs IPv6: qual escolher

A questão de saber se você deve escolher IPv4 ou IPv6 terá, na maioria dos casos, uma 'não-resposta' direta. Para avaliar qual protocolo é melhor, você pode considerar três facetas diferentes:

• Popularidade e adoção. Quanto maior o número de pessoas que usam IPv6, mais disponível a tecnologia se tornará.
• Velocidade e desempenho. Se o IPv6 for mais rápido que o IPv4, faz sentido querer adotá-lo.
• Suporte do fabricante. Falando nisso, você precisará de hosts da web, fabricantes de hardware e seu sistema operacional (SO) para oferecer suporte ao IPv6 para usá-lo.

Vale a pena dividi-los com mais profundidade, porque algumas das estatísticas subjacentes contribuem para uma boa leitura.

Taxas de popularidade, suporte e adoção

Quando se trata de popularidade, a aceitação é lenta. O Google organiza estatísticas sobre a disponibilidade do IPv6 entre seus usuários e apenas 38% usam o protocolo:

Mesmo assim, é interessante notar que a maior parte da América do Norte e do Sul tem algum nível de acesso, com alguns países mostrando cerca de 45% de adoção. Isso é o mesmo para países como Reino Unido (Reino Unido), Austrália e Japão. Índia, Arábia Saudita, França, Alemanha e Grécia mostram cerca de 50% a 60% de adoção:

No entanto, se os fabricantes e os hosts da Web não oferecerem suporte ao IPv6, não há motivo para mudar. O site W3Techs informa que cerca de 20% de todos os sites usam IPv6, o que não é um número animador no momento.

atuação

Quanto ao desempenho, não parece haver muita diferença entre IPv4 e IPv6. Uma antiga comparação da Sucuri não encontrou nenhuma diferença perceptível entre elas. No entanto, o Facebook fez alguns testes de desempenho em 2015, com a conclusão de que pode haver um benefício de velocidade usando o IPv6.

O site Zivaro também fez um mergulho profundo no desempenho entre IPv4 vs IPv6, e a conclusão é a mesma que vamos seguir: Depende. Isso porque o desempenho não é o objetivo principal do IPv6 e, mesmo que o protocolo funcione a passos de tartaruga, precisamos da tecnologia devido ao esgotamento dos endereços IPv4.

Escolhendo IPv6 em vez de IPv4

A resposta curta aqui é: Escolha IPv6 se puder e se todos os sites que você acessar puderem suportar o protocolo. No entanto, existem tantas advertências e condições aqui que não podemos afirmar isso como uma resposta confiável.

A transição para o IPv6 é única, pois exige um esforço conjunto de todos os usuários da web – fabricantes de hardware, hosts da web, empresas de software de computador e usuários finais. Como resultado, a menos que você tenha uma influência direta sobre se os sites usam IPv6, talvez seja necessário esperar até que as taxas de adoção aumentem.

Empacotando

Os endereços IP percorrem quase toda a web. Você os usa para identificar e depois se comunicar com outros computadores. No entanto, existem diferentes versões de protocolo a serem consideradas. IPv4 vs IPv6 é uma comparação que você precisa analisar, mas em muitos casos você não precisa se preocupar muito.

Isso ocorre porque muitos hosts definem isso sem sua entrada. Mesmo assim, apesar do enfraquecimento da capacidade do IPv4, muitos hosts ainda não suportam IPv6 ou oferecem compatibilidade mínima. Se você puder escolher, o IPv6 é mais moderno. Nosso conselho é não se preocupar com a escrita atual se você não tiver a opção de escolher.

Você tem alguma dúvida sobre IPv4 vs IPv6? Pergunte na seção de comentários abaixo!