A gerência da miséria

Introdução

Para um administrador de redes que está fazendo (ou está pensando em fazer) um planejamento, ou ampliação, de uma rede de computadores, com certeza, está tendo dores de cabeça na hora de distribuir os endereços de IP entre os Hosts.

É cálculo daqui, quebra de rede ali, que no fim das contas, pode não dar um resultado à altura do trabalho executado. Em redes IPv4 isto é muito comum, devido à falta de endereços disponíveis que estamos enfrentando em todo o mundo.

Como sabemos, o protocolo IPv4 é composto de 2^32 endereços. Isso totaliza 4.294.967.296 números de endereços IP. Parece bastante, mas levando em consideração a ascensão explosiva de usuários da Internet, não temos um endereço para cada habitante da população mundial.

Abaixo, temos uma figura que demonstra como estes endereços foram distribuídos pelo mundo ao longo dos anos:

Restringindo este problema à uma instituição, organização ou ISP, vemos que um planejamento para a distribuição de endereços IP para todos os membros da rede se dá de forma complicada, porque na maioria das vezes, é necessário utilizar de métodos que “economizam” endereços válidos para que a rede funcione normalmente.

Supondo que um AS tenha um bloco de endereços IPv4/20, ou seja, 4096 possíveis endereços IP válidos na Internet. Tirando os endereços identificadores de rede, endereços broadcast, e endereços para a gerência desta rede, este número diminui e acaba se tornando pouco para a distribuição aos Hosts.

É necessário quebrar a rede, criando VLANs e até mesmo utilizar o NAT, para que não faltem IPs aos membros deste AS. Isto dificulta o planejamento para uma possível ampliação da rede do AS, assim como a organização contínua de IPs delegados à sub redes ou a Hosts.

Exemplo: se uma sub-rede do AS necessite de mais endereços IP para uma ampliação de sua infraestrutura, pode ser que a continuação desta rede já esteja alocada à outra sub-rede. Isso é um princípio de bagunça na distribuição de endereços, que pode resultar em uma bola de neve, devido à escassez de endereços.

A solução

Previsto para a metade de 2014, a escassez de endereços IPv4 no LACNIC (organização regional responsável pela distribuição de endereços IP na América Latina e Caribe), pode ter como solução, a adoção da nova versão do protocolo IP, o IPv6.

Composto de 2^128 (340.282.366.920938.463.374.607.431.768.211.456) endereços possíveis, além de melhorias em segurança e implementação, é a única maneira de fugir da falta de números IP da grande rede.

O novo protocolo é, na verdade, velho. Seu projeto teve início em 1994, e embora finalizado em 1998, nunca foi implantado definitivamente, porque na época, ainda não sofríamos da falta de endereços (embora isso já fosse previsto).

Para a adoção do novo protocolo IP, é necessário que uma gigantesca migração mundial ocorra, e isso pode demorar anos para acontecer de forma total. As versões 4 e 6, apesar de fazer parte do TCP/IP, não comunicam-se entre si, necessitando tempo, planejamento, estudos e outros recursos para que a mudança realmente aconteça.

Para isso, muitas técnicas de transição foram inventadas com o propósito de se adequar a diferentes tipos de situações diante desta migração. Dentre essas técnicas, podemos citar a Pilha Dupla (Dual Stack), no qual há uma coexistência entre os dois protocolos, até que haja a migração total, mesmo sem prazo definido.

Há outras técnicas, como por exemplo: 6to4, 6over4, Tunnel Broker, ISATAP, entre outras.

Além da grande capacidade de endereçamento, há outras características que chamam a atenção no IPv6, como a presença do mecanismo de segurança IPSEC, que torna mais segura a viagem dos pacotes pelos mais diversos roteadores na Internet, melhorias na formação do cabeçalho do pacote, que agora tem tamanho fixo, suporte a cabeçalhos de extensão caso necessário, entre outros.

O NAT e a subdivisão de endereços IP em classes, não vai existir no IPv6, portanto, teremos em prática o conceito do modelo fim a fim, no qual se propôs a Internet nos seus primórdios.

A maneira de como os endereços são representados mudou, e agora são formados por duo-octetos com caracteres hexadecimais, totalizando assim, os 128 bits do protocolo v6.

Exemplo de endereço IPv6: 2001:0DB8:0000:0000:130F:0000:0000:140B

Conclusão

Com base em estudos, podemos concluir que estamos no início de um período de migração do protocolo IPv4 para IPv6. Ainda estamos vivendo a chamada “gerência da miséria”, devido à falta de números IP para delegar aos nossos hosts.

Com a adoção do IPv6, estes problemas acabam, e vamos ter endereços por muitos e muitos anos, sem precisar quebrar a cabeça “escovando bits”, para que uma rede de computadores funcione perfeitamente.

Para quem se interessar pelo assunto, já existe bastante material sobre IPv6 em:

Obrigado a todos e, por mais que seja um artigo simples com uma visão geral sobre IPv6, espero que gostem.

Referências

“A persistência é o menor caminho para o êxito”

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