Por que o IPv6 é melhor que o IPv4

Limitações do IPv4

O espaço de endereços IPv4 está se esgotando 

O tamanho do endereço IPv4 é de 32 bits, o que significa que o IPv4 pode fornecer um total de cerca de 4 bilhões de endereços exclusivos. No entanto, 4 bilhões de endereços são o número total de endereços em teoria. Devido à alocação inadequada de endereços, muitos endereços são desperdiçados. Os endereços realmente disponíveis são cerca de 2,5 bilhões, o que é muito menor do que o número total de endereços em teoria. Além disso, desde a década de 1980, com o rápido crescimento do número de usuários da Internet e de dispositivos de computação móvel, os endereços IPv4 disponíveis estavam se esgotando rapidamente. 

(O que é um endereço IP?)

A configuração do nó é complexa em IPv4

Ao conectar o host à rede, o protocolo TCP/IP (O que é o protocolo TCP/IP) precisa ser selecionado primeiro e, em seguida, definir o endereço IP, a máscara de sub-rede, o endereço de gateway e o endereço DNS necessários por meio do nó de rede. Além disso, a configuração de roteamento dos nós de rede também é necessária.

Limitação de QoS

A Internet baseada em IPv4 foi projetada para fornecer uma qualidade de serviço (QoS) simples. No entanto, com o aumento dos serviços multimídia em redes IP, como telefones IP, videoconferências e outras aplicações de dados em tempo real, há requisitos rigorosos de largura de banda, domínio de tempo, taxa de erro de bits e jitter. Embora o IPv4 proponha protocolos de transmissão em tempo real que suportam transmissão em tempo real, protocolos adicionais aumentam a complexidade e o custo das redes. Portanto, o IPv4 ainda é deficiente em QoS e não consegue atender aos requisitos em certas aplicações com necessidades de criptografia e autenticação, como comércio eletrônico.

Problema de roteamento IPv4

Como o tamanho da tabela de roteamento IPv4 aumenta com o número crescente de redes, o tempo para o roteador consultar a rota correta na tabela de roteamento também aumenta. O atraso afetará o desempenho da rede. Portanto, resolver o problema de roteamento IPv4 é muito mais urgente do que resolver a escassez de espaço de endereços IPv4.

IPv4 vs IPv6: por que o IPv6 é melhor que o IPv4

A seguir estão as vantagens e melhorias do IPv6 em relação ao IPv4.

Espaço de Endereçamento Maior que o IPv4

O tamanho do endereço IPv6 é de 128-bit, ele varia de 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 a ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff. O número de endereços IPv6 é 2^128(3.4*1038). Estatisticamente falando, a população global é de cerca de 7,8 bilhões em 2022, o que significa que cada pessoa no mundo poderia receber 4.3*1028 Endereços IP. Em redes IPv6, cada interface permite um ou mais endereços IPv6, incluindo endereço unicast, endereço anycast e endereço multicast. De modo geral, o IPv6 resolve o problema do esgotamento final dos endereços IPv4. O exemplo de endereços IPv4 e IPv6 é mostrado na figura a seguir.

Formato IPv4 vs IPv6

Cabeçalho mais simples e melhor flexibilidade do que IPv4

O IPv6 descarta vários campos do cabeçalho IPv4 para tornar o processamento de dados mais eficaz. O cabeçalho IPv6 consiste em um cabeçalho básico e vários cabeçalhos estendidos. O comprimento do cabeçalho IPv6 é fixo e não exige muita capacidade de memória. Além disso, o protocolo IPv6 oferece alta escalabilidade, permitindo que os usuários expandam o cabeçalho.

Método de configuração mais eficiente que IPv4

O endereço IPv6 adota um método de configuração automática. A tecnologia de configuração automática comumente usada inclui configuração automática com estado e configuração automática sem estado. A configuração automática sem estado requer que o link local ofereça suporte a multicast, e a interface de rede também possa enviar e receber multicast. Há dois métodos para configuração automática com estado: um é o protocolo BooTstrap e o outro é o Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP). O IPv6 pode configurar automaticamente o endereço do usuário, o que evita a ineficiência da configuração manual.

Melhor Qualidade de Serviço (QoS)

Como o protocolo IPv6 adota uma estrutura de cabeçalho simplificada, o IPv6 garante o encaminhamento de pacotes de dados em alta velocidade e com baixa latência. Por exemplo, para aqueles que exigem QoS especial, a prioridade pode ser definida nos pacotes IP e, em seguida, o roteador processa esses dados respectivamente de acordo com a prioridade dos pacotes IP. Dessa forma, a transmissão confiável de mensagens em tempo real é realizada, o que melhora a QoS em grande medida.

Mais seguro que IPv4

A segurança do IPv6 é baseada no IPSec, que faz parte do IPv6. Para todos os nós de rede IPv6, o IPSec é necessário. A principal função do IPSec é fornecer serviços de criptografia e autenticação para pacotes de dados na camada de rede. Ele oferece dois mecanismos de segurança, ou seja, autenticação e criptografia. 

O mecanismo de autenticação permite que o receptor dos dados confirme a identidade do remetente dos dados e se os dados foram adulterados durante o processo de transmissão. O mecanismo de criptografia garante a confidencialidade dos dados ao codificá-los, a fim de impedir que sejam interceptados por alguém durante o processo de transmissão. De modo geral, o IPSec fortalece a segurança da Internet e previne eventos indesejáveis, como ataques a empresas e roubo de dados confidenciais. Portanto, o IPv6 é mais seguro que o IPv4.

Tabela de roteamento menor que a do IPv4

A atribuição de endereços IPv6 adota o mecanismo de agregação, que define uma estrutura hierárquica de endereçamento e roteamento muito flexível e reduz significativamente o tamanho da tabela de roteamento. Várias redes no mesmo nível são representadas como um prefixo de rede unificado no roteador superior, o que mantém o roteador de forma eficaz e significativa, além de reduzir muito o roteamento e o armazenamento do roteador

Qual é a diferença entre IPv4 e IPv6

Após explicar os benefícios do IPv4 em relação ao IPv6, o gráfico a seguir explica a diferença entre ipv4 e ipv6.

O IPv4 será substituído pelo IPv6?

A transição de IPv4 para IPv6 é uma tendência inexorável; no entanto, a transição é um processo lento e gradual. Embora as barreiras técnicas tenham sido superadas para a mudança de IPv6 para IPv4, a maior parte da implantação de redes atual ainda é IPv4. Existem bilhões de dispositivos de rede e dispositivos terminais baseados em IPv4, e o custo da migração é enorme. Quando o IPv6 substituirá o IPv4, não há uma resposta clara. IPv6 e IPv4 coexistirão por muito tempo.

Conclusão

Novas tecnologias dão suporte a novas aplicações. Por sua vez, novas aplicações promovem a padronização e a comercialização de novas tecnologias. O protocolo IPv6 pode atender à interconexão de rede escalável e de alto desempenho, e também pode resolver muitos problemas existentes na rede IPv4 atual. Embora a aplicação real em larga escala do IPv6 ainda leve algum tempo para fazer a transição, ao estudar as diferenças entre IPv6 e IPv4 acima, podemos entender que a transição de IPv4 para IPv6 se tornou a tendência geral.