Qual a principal razão da transição de IPv4 para IPv6?

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• Qual foi o principal motivo para o desenvolvimento do IPv6?
• O que muda de IPv4 para IPv6?
• Como está sendo planejada a transição do IPv4 para o IPv6?
• Porque estão deixando de usar o IPv4?

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- Network Address Translation – Protocol Translation 
NGTrans - Next Generation Transition 
NRO - Number Resource Organization 
OSPFv3 - Open Shortest Path First version 3 
QoS - Quality of Service 
RFC - Request for Comments 
RIPng - Routing Information Protocol next-generation 
RIR - Regional Internet Registry 
SIIT - Stateless IP/ICMP Translation Algorithm 
TCP - Transmission Control Protocol 
TRT - Transport Relay Translator 
UEL - Universidade Estadual de Londrina 
 
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1. Introdução 
 
 Durante quase duas décadas, a Internet permaneceu restrita ao 
ambiente militar e científico. A sua popularização ocorreu somente por volta dos anos 80, 
em razão da queda no custo dos computadores e dos atrativos recursos oferecidos pela 
recém desenvolvida World Wide Web (ou apenas Web) [1]. 
 Desde então, a grande rede tem crescido exponencialmente, já que se 
tornou um centro em serviços como os de entretenimento, educação e comunicação, e que 
progressivamente, atinge os mais diversos meios sociais, políticos e econômicos. 
 Entretanto, esta expansão é colocada em risco devido às limitações 
existentes no protocolo que lhe serve de base, o IP. Isto porque, o protocolo foi projetado 
com a capacidade de gerar pouco mais de 4 bilhões de endereços distintos, necessários 
para identificar os dispositivos na rede. Apesar de ser suficiente para a época, este número 
mostra-se pequeno, comparado as perspectivas futuras de crescimento da Internet [2]. 
 Atenta às crescentes demandas por endereços IP, a IETF (Internet 
Engineering Task Force), desenvolveu no final de 1995, uma nova versão do protocolo IP, 
o IPv6, que além de estabelecer um espaço de endereçamento grande o suficiente, fornece 
melhorias na camada de rede [3]. 
 Dentre estas melhorias destaca-se a arquitetura IPSec, responsável 
pela implementação dos mecanismos de segurança da nova versão do protocolo IP. A 
incorporação do IPSec à sua especificação demonstra a preocupação do IPv6 em 
solucionar os diversos problemas e deficiências de segurança existentes. 
 O IPSec, de fato, garante a integridade e a confidencialidade do 
tráfego. No entanto, isto não implica que a arquitetura não possui vulnerabilidades. Além 
de que, para que o IPSec realmente seja eficiente, a total substituição pelo IPv6 deve ser 
realizada pelas estruturas que formam a Internet. Mas isto não acontece de forma tão 
simples. 
 Discussões sobre as políticas de implantação IPv6, determinaram 
que a substituição do protocolo somente poderia ocorrer de forma gradual, no qual por um 
período indeterminado de tempo as duas versões coexistiriam, até que por fim, todos 
dispositivos respondam somente pelo novo protocolo. 
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 O processo de implantação existe há mais de uma década, no entanto 
com a iminente exaustão dos endereços, ele deve ser acelerado. Daí, a preocupação em 
compreender o atual estágio e esclarecer as tecnologias utilizadas durante transição. 
 Portanto, esta monografia busca elucidar os aspectos referentes ao 
período de transição do IPv4 para o IPv6, a partir dos mecanismos definidos pela IETF 
para prover a interoperabilidade dos protocolos. 
 Para isto, é realizado: Especificação das características do IPv6; 
Analise das técnicas de transição elaboradas pela IETF; Apontamento do atual estado de 
implantação no mundo, no Brasil e na Universidade Estadual de Londrina, como pesquisa 
de campo. 
 Deste modo, o trabalho esta dividido da seguinte forma: No capítulo 
2 serão apresentados os conceitos sobre o IPv6; No capítulo 3, serão abordadas as Técnicas 
de Transição IPv6; No capítulo 4 serão descritos os estágios de implantação em diferentes 
cenários e finalmente no capítulo 5 serão apresentadas as conclusões deste trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. IPv6 
 
 O protocolo IP (Internet Protocol) foi projetado na década de 70 e 
formalizado no ano de 1981 com o propósito de fornecer as bases para a interligação de 
redes diversas, como as conectadas por linhas telefônicas, rádio, satélite e as tecnologias 
futuras. Junto com o protocolo TCP, foi responsável pela expansão da ARPANET, rede 
militar do departamento de defesa americano que originou a Internet [4]. 
 Sem pretensões globais, o IP, conhecido por IPv4, foi esquematizado 
para suportar um sistema de endereçamento de 32 bits, o que na época era mais do que 
suficiente, já que o número de bits garantia a possibilidades de 4.294.967.296 endereços 
distintos. No entanto, a rápida propagação da Internet, mostrou que este número poderia 
ser insuficiente frente ao grande número de dispositivos com acesso a web. 
 Este problema tem a atenção da IETF desde 1990, quando a entidade 
iniciou os preparativos para a criação do modelo sucessor do protocolo IP. Para isto foi 
instituído o IPng (Internet Protocol Next Generation), grupo cuja responsabilidade era 
detalhar os requisitos necessários da nova versão. 
 O novo protocolo deveria conter um cabeçalho simplificado, de 
estrutura hierárquica de endereços que permitisse a agregação de rotas, grande o suficiente 
para satisfazer as necessidades da internet no futuro, além da criação de mecanismos de 
autenticação e criptografia com configuração plug and play [5]. 
 Após a avaliação de várias propostas, em dezembro de 1995 foi 
publicada a RFC 1883, documento oficial contendo o formato do novo protocolo, o IPv6. 
Três anos mais tarde, o documento foi substituído pela RFC 2460 [6], contendo a atual 
especificação ao qual servirá de base para o trabalho. 
 As principais diferenças do IPv6 em relação ao IPv4 podem ser 
organizadas, segundo [6], nas seguinte categorias: 
• Ampliação da capacidade de endereçamento – O novo protocolo aumenta o espaço 
de endereçamento de 32 bits para 128 bits, o que leva a suportar mais níveis na 
hierarquia de endereços, um número maior de hosts endereçáveis e a possibilidade 
de auto-configuração de endereços. A escalabilidade do roteamento multicast é 
melhorada através da adição de um campo próprio para endereços multicast, este 
campo é definido para o envio de pacotes a todos os membros do grupo. 
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• Simplificação do formato do cabeçalho – Alguns campos do cabeçalho do IPv4 
foram retirados a fim de reduzir o custo de processamento no seu manuseio. 
• Suporte aprimorado para as extensões e opções – Ao contrário do IPv4 onde as 
opções eram integradas na própria base do cabeçalho, o IPv6 trata as opções como 
cabeçalhos de extensão, estes não são obrigatórios e são inseridos entre o cabeçalho 
IPv6 e o payload, possibilitando os pacotes serem construídos muito mais flexíveis 
e simples. 
• Capacidade de fluxo rotulado – Consiste em rotular um conjunto de pacotes 
enviado por uma fonte a um mesmo destino, exigindo um tratamento especial ou 
qualidade de serviço. 
• Recursos de autenticação e privacidade – Prevê suporte a autenticação, integridade 
de dados e opcionalmente a confidencialidade dos dados. 
 Com isto, o IPv6 resolveu a principal limitação do seu antecessor, 
estabelecendo novos recursos julgados necessários para a camada de rede. Para 
compreende-lo melhor, apresento as características que formam o IPv6 nos 7 sub-capítulos 
seguintes. 
 
2.1. Formato de Cabeçalho 
 
 O IPv6 introduz um novo formato de cabeçalho, mais simplificado 
que sua versão anterior por possuir menos campos e um tamanho fixo de 40 bytes. Esta 
facilidade implica em menos processamento dos roteadores, contribuindo com o aumento 
de velocidade da comunicação. A figura abaixo ilustra o cabeçalho [6]: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 2.1 – Cabeçalho IPv6 
Endereço Origem 
(Source Address) 
Classe de Tráfego 
(Traffic Class) 
Versão 
(Version) 
Endereço Destino 
(Destination Address) 
Limite de Saltos 
(Hop

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