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Entenda o protocolo IP, IPv4 e IPv6

Postado por Das Übergeek em 17/03/2011 13:46
Blog: ÜberGeek

Karmômetro (?)

excelente
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Perdido com esse burburinho sobre IPv4 e IPv6? A gente explica pra você.

Por Henrique Cesar Ulbrich e Antônio Blanc

Todos os telefones e celulares possuem um número próprio, que é único no mundo todo. Assim, se for preciso telefonar daqui do Brasil para um telefone em Nova York, por exemplo, ou em Teerã, o número garante que o aparelho certo receba a chamada.

Com a internet é a mesma coisa. Todos os computadores (tanto os sites e serviços como os PCs e Macs das pessoas em casa) são identificados por um número que também é único no mundo, chamado de endereço IP ou número IP. Os números IP em uso há quase 30 anos, desde que a internet era com “i” maiúsculo, são na verdade a quarta versão de uma tecnologia que começou nos anos 70. Desde então, praticamente nada mudou no protocolo IP, embora a internet tenha mudado muito e houvesse uma “explosão demográfica” no reino virtual.

Para que duas pessoas possam conversar, é preciso que fale a mesma língua. Da mesma forma, para que dois computadores possam se comunicar, eles também precisam “falar” usando um conjunto padronizado de mensagens. A esse conjunto padronizado chamamos protocolo.

Na internet, e nas redes particulares que vemos hoje nas empresas ou mesmo nas residências, o protocolo de comunicação usado pelos computadores chama-se IP – sigla para Internet Protocol. Criado no fim dos anos 70, o protocolo IP tem como “missão” não só fazer dois computadores conversar mas também possibilitar a interligação de duas ou mais redes separadas. Com raríssimas exceções, praticamente todas as redes do mundo acabaram, de uma forma ou de outra, sendo conectadas entre si e foi essa comunhão de redes que acabou formando o que conhecemos hoje por internet (nome que, em português, pode ser traduzido por “inter-redes” ou “redes interligadas”).

O protocolo IP possui um esquema de endereçamento parecido com os números de telefone. Assim como qualquer telefone, no mundo todo, é único (considerando o DDD e o código de país), cada computador ligado na internet possui um número único, que é chamado de endereço IP ou número IP. Esse número serve para identificar o computador na internet. Se você precisar conversar com o Presidente da República pela internet, basta mandar mensagens endereçadas ao endereço IP do computador do Presidente.

Para que um email da Alice saia de seu computador e chegue no computador do Beto, por exemplo, é preciso que os dados (no caso, o texto do email) sejam divididos em pacotinhos pequenos (chamados de pacotes IP) que possuem marcados dentro de si o endereço IP de origem (ou seja, o número único do computador da Alice) e o IP de destino (o número único do computador do Beto). A internet “se vira” para encontrar o caminho entre Alice e Beto, sem que nenhum dos dois precise se preocupar com isso.

Todavia, nem tudo são flores. O protocolo IP em sua versão atual (a versão quatro, rotulada como IPv4) já é bastante antiga e possui problemas insolúveis. Os mais graves são falhas de segurança, que periodicamente são descobertas e, como já dissemos, não têm solução. A maioria dos ataques contra computadores hoje na internet só é possível devido a falhas no protocolo IP. O protocolo IPv6 resolve grande parte dos problemas de segurança da internet hoje, herdados justamente do projeto antiquado e, pode-se dizer, ingênuo do IPv4.

Mas o IPv4 tem um problema ainda mais premente do que sua inerente insegurança: já esgotou sua capacidade de expansão. Cada computador ligado à internet – seja um computador pessoal, uma estação de trabalho ou um servidor que hospeda um site – precisa de um endereço único que o identifique na rede. O IPv4 define, entre outras coisas importantes para a comunicação entre computadores, que o número IP tem uma extensão de 32 bits. Com 32 bits, o IPv4 tem disponíveis em teoria cerca de quatro bilhões de endereços IP mas, na prática, o que está realmente disponível é menos da metade disso. Se contarmos que o planeta tem seis bilhões de habitantes e que cada dispositivo ligado na internet (o que inclui smartphones, PCs, notebooks e afins) precisa de um número só dele, é fácil perceber que a conta não fecha. Esse número, sendo finito, um dia acaba.

E está acabando mesmo: com cerca de quatro bilhões de endereços, seis bilhões de pessoas e mais de um computador por pessoa esse número é extremamente insuficiente. Em cima disso, os endereços IP são “travados” geograficamente. Dois endereços próximos estão necessariamente na mesma cidade ou região. Se considerarmos que cerca de três quartos dos endereços IP disponíveis para a internet estão localizados nos Estados Unidos (mesmo que nunca usados), sobram apenas pouco mais de um bilhão de endereços para o resto do mundo – aumentando ainda mais o problema de escassez.

A entrada de celulares e outros dispositivos móveis (que são baratos e extremamente populares) na internet contribui para que o número de endereços IP disponíveis seja ainda mais escasso. De fato, algumas previsões dão conta de que os endereços IP vão acabar por completo em 2012.

O advento do IPv6, sexta versão do protocolo IP, resolveria todos esses problemas. Primeiro, porque dá fim a praticamente todos os buracos de segurança conhecidos do IPv4, tornando as comunicações muitíssimo mais seguras. O IPv6 provavelmente será uma dor de cabeça sem tamanho para os hackers criminosos. Em segundo lugar, o IPv6 define 128 bits para endereçamento, e portanto conta com cerca de 3,4 × 10^38 endereços disponíveis (ou 340 seguido de 36 zeros). Para quem não quiser fazer a conta, basta saber que são muitos bilhões de quatrilhões de endereços disponíveis, garantindo que não vai faltar números IP para os humanos por muitos milênios.

Pelo “draft” inicial de um documento proposto pelo IETFInternet Engineering Task Force, órgão responsável pelo desenvolvimento tecnológico da internet, a migração de IPv4 para IPv6 deveria ter começado em algum momento entre 2009 e 2010, com migração total até o fim de 2011. Google, Yahoo! e Facebook devem adotar o IPv6 em junho deste ano. Mas o cronograma está atrasado, empacado especialmente pelos provedores de acesso que não vêem motivo para "mexer em time que está ganhando. Portanto, dificilmente veremos uma migração em massa ainda em 2011.


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Comentários Comment

  1. comentário de Davi

    Karmômetro (?)

    tende a neutro

    Achei muito interessante a matéria e fez-me calcular… será que realmente estes “bilhões de quatrilhões de endereços” que seriam aproximadamente 10 bilhões de endereços por habitante daqui a 10 anos seriam suficientes se levarmos em conta que qualquer dispositivo poderá estar ligado à grande rede mundial?
    Logicamente um pouco exagerando, mas se hoje conhecemos relógios com 4G que estão online, imagine o que podemos presenciar na próxima década.

    Postado por Davi em 21/01/2011 12:31

  2. comentário de Claus

    Karmômetro (?)

    tende a bom

    “Simples” Davi, teremos 10 anos para lançar o IPV8 rsrrsrsrsrs. Brincadeira, mas quanto a matéria, achei interessante a matéria e uma OBS essa conta não bate justamente porque não será, por exemplo, meu IP que está sendo “Observado” na internet e sim o IP do meu Servidor de internet (Estou na rede do trabalhado neste momento) através daquelas “sopinhas de letras” (DHCP, NAT …) por isso não necessariamente o número IP de meu celular está sendo usado na internet e sim o do meu servidor com isso a conta começa a bater um pouco melhor.

    Postado por Claus em 24/01/2011 05:40

  3. comentário de .

    Karmômetro (?)

    tende a neutro

    Desculpa a leiguiçe, mas se cada computador tem um único e próprio IP, como que ele muda quando desconectamos e reconectamos à Internet? E, ah, por curiosidade, qual é o número de IP que aparece aí como o do meu comentário?

    Postado por . em 08/08/2013 17:53

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