Jack Hood
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Atualmente, todo usuário da Internet deve se deparar com os termos IPv4 e IPv6. Você pode ter ouvido pessoas dizerem que o IPv6 é melhor que o IPv4 e é o futuro. Mas o que exatamente significam os termos IPv4 e IPv6 e o que torna esse último superior? Se você está perplexo com as mesmas perguntas, continue lendo, enquanto discutimos IPv4 x IPv6 e dê uma olhada melhor no mundo dos protocolos da Internet. Mas primeiro, vamos discutir o que são protocolos da Internet.
O que é IP?
o Protocolo da Internet ou IP é o principal protocolo de comunicação no campo do conjunto de protocolos da Internet para retransmitir datagramas através dos limites da rede. O Protocolo da Internet possui uma função de roteamento que permite a inter-rede entre vários dispositivos em todo o mundo e efetivamente estabelece a rede que chamamos de Internet. O IP é responsável por endereçar hosts, encapsular dados em datagramas e rotear datagramas de um host de origem para um host de destino em uma ou mais redes IP. Em termos do Lehman, o IP contém o conjunto de regras e diretrizes que precisam ser seguidos durante a transmissão de dados em qualquer espectro de rede.
IPv4 vs IPv6: o que eles significam?
Internet Protocol Version 4 (IPv4) é a quarta versão do Internet Protocol (IP). Foi implantado inicialmente para produção na ARPANET em 1983 e, desde então, cresceu para rotear a maior parte do tráfego da Internet hoje. IPv4 é um protocolo sem conexão que é implementado em redes que fazem uso de comutação de pacotes. Opera com o melhor modelo de entrega de esforço, o que significa que eles obtêm taxa de bits variável não especificada e tempo de entrega, dependendo da carga de tráfego atual. Não garante a entrega, nem garante o seqüenciamento adequado ou evita a entrega duplicada. 
Formato de cabeçalho IPv4
O Internet Protocol Versão 6 (IPv6) é a versão mais recente do Internet Protocol e a atualização incremental para o IPv4. Essencialmente, o IPv6 é um protocolo de camada da Internet para redes de comutação de pacotes e fornece transmissão de datagrama de ponta a ponta em várias redes IP, aderindo de perto aos princípios de design desenvolvidos na versão anterior do protocolo. O IPv6 foi descrito formalmente pela primeira vez no documento padrão da Internet RFC 2460, publicado em dezembro de 1998, mas começou a existir em dispositivos desde o final de 2006. 
Formato de cabeçalho IPv6
IPv4 vs IPv6: diferenças detalhadas
| IPv4 | IPv6 | |
|---|---|---|
| Endereço | 32 bits (4 bytes) 12: 34: 56: 78 | 128 bits (16 bytes) |
| Exemplo | 12: 34: 56: 78 | 1234: 5678: 9abc: def0: 1234: 5678: 9abc: def0 |
| Tamanho do pacote | 576 bytes necessários, fragmentação opcional | 1280 bytes necessários sem fragmentação |
| Fragmentação de pacotes | Roteadores e hosts de envio | Enviando apenas hosts |
| Cabeçalho do pacote | Não identifica o fluxo de pacotes para manipulação de QoS Inclui uma soma de verificação Inclui opções até 40 bytes | Contém campo Label de fluxo que especifica o fluxo de pacotes para manipulação de QoS Não inclui uma soma de verificação Cabeçalhos de extensão usados para dados opcionais |
| Registros DNS | Registros de endereço (A), mapeia nomes de host Registros de ponteiro (PTR), Domínio DNS IN-ADDR.ARPA | Registros de endereço (AAAA), mapeia nomes de host Registros de ponteiro (PTR), Domínio DNS IP6.ARPA |
| Configuração de endereço | Manual ou via DHCP | Autoconfiguração de endereço sem estado (SLAAC) usando o Internet Control Message Protocol versão 6 (ICMPv6) ou DHCPv6 |
| Resolução IP para MAC | transmitir ARP | Solicitação de vizinhos multicast |
| Gerenciamento de grupo de sub-rede local | Protocolo de Gerenciamento de Grupo da Internet (IGMP) | Descoberta de Ouvinte Multicast (MLD) |
| Difusão | sim | Não |
| Multicast | sim | sim |
| IPSec | opcional, externo | requeridos |
Por que a necessidade de IPv6?
O IPv4 usa apenas 32 bits para seus endereços na Internet. O que isso significa essencialmente é que o IPv4 pode suportar até 2 ^ 32 Endereços IP no total, que representam 4.294.967.296 (4,29 bilhões). Embora isso pareça um número grande, o número estimado de dispositivos que se conectam à Internet excede 20 bilhões e o número parece estar crescendo dia a dia. Como tal, o endereço IP de qualquer dispositivo precisa ser específico e exclusivo e, com o crescente número de usuários, estamos ficando sem endereços IPv4.
O IPv6, por outro lado, utiliza endereços de Internet de 128 bits. Isso significa que o protocolo pode suportar até 2 ^ 128 No total, os endereços IP, que quase 340.282.366.920.938.000.000.000.000.000.000.000.000.000 (Trezentos e quarenta e dois milhões e setecentos e oitenta e dois milhões, trezentos e sessenta e seis milhões, novecentos e vinte e oito milhões, novecentos e trinta e oito septilhões) (sim, isso mesmo!). Essencialmente, o padrão IPv6 é mais que suficiente para manter a Internet operacional por um período muito, muito longo.
Benefícios do IPv6
O IPv6, juntamente com o aumento do número de endereços disponíveis, vem com benefícios adicionais. Com a ajuda do IPv6, a necessidade de conversão de endereços de rede (NAT) foi erradicada, que era usada anteriormente para conservar alocações globais de espaço de endereço devido à falta de endereços IPv4. Além disso, o IPv6 também remove a possibilidade de colisões de endereços privados, juntamente com um melhor roteamento multicast.
Em comparação com os padrões IPv4, o IPv6 possui um formato de cabeçalho mais simples, que permite roteamento mais simples e eficiente. Também traz um aumento na qualidade de serviço (QoS), também conhecido como "rotulagem de fluxo". Para não esquecer, o IPv6 possui seu próprio suporte embutido para autenticação e privacidade e possui opções flexíveis com suporte para extensões. No geral, o IPv6 também facilita a administração, despedindo-se do DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
IPv4 para IPv6: o switch
O esgotamento do IPv4 havia sido previsto anos atrás. Em 1993, foi introduzido o CIDR (Classless Inter-Domain Routing), que foi posteriormente substituído pelo uso extensivo da tradução de endereços de rede (NAT). Embora os dois métodos funcionassem, eles não passavam de meios temporários para atrasar a exaustão do endereço IPv4. Essencialmente, a mudança para o IPv6 é necessária, mas o progresso tem sido lento. Para fazer a troca, software e roteadores requer alterações para dar suporte à rede mais avançada, o que levará tempo e dinheiro. 
Linha do tempo do IPv6: aumento do número de dispositivos que adotam os padrões IPv6
A partir de 2014, O IPv4 ainda carregava mais de 99% do tráfego mundial da Internet. Apesar de uma década de história de desenvolvimento e implementação como um protocolo Standards Track, a implantação geral do IPv6 em todo o mundo está aumentando lentamente. Em 22 de julho de 2017, o percentual de usuários que acessavam os serviços do Google com IPv6 atingiu 20,1% pela primeira vez, crescendo cerca de 7,2% ao ano, embora variando amplamente por região. Enquanto os dispositivos estão adotando os padrões IPv6, o número de fornecedores de rede que mudam para IPv6 ainda é bastante baixo. Enquanto isso, o IPv4 e o IPv6 são executados efetivamente como redes paralelas, embora a troca de dados entre esses protocolos exija gateways especiais.
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IPv4 vs IPv6: a mudança inevitável
A falta de endereços IPv4 está aqui, mas, felizmente, temos o IPv6. Com 2 ^ 32 endereços (não vou citar o número exato novamente), o padrão IPv6 deve resistir facilmente ao teste do tempo. Todos os dispositivos mais recentes vêm com o IPv6 como padrão e, mesmo que você não tenha percebido, é provável que você já tenha mudado para o IPv6. A mudança para o IPv6 é necessária e inevitável, que você deve fazer em breve. Ou, para ser sincero, considerando que os dispositivos ao seu redor e seu ISP já mudaram para ele, você também fará a troca.
Portanto, isso é tudo o que há para discutir IPv4 vs IPv6. Conte-nos sua opinião sobre a próxima grande novidade no mundo do Internet Protocol na seção de comentários abaixo.