IPv6 explicado

O IPv6 (RFC 8200) foi concebido nos anos 90, quando se tornou claro que os 4,3 mil milhões de endereços do IPv4 se iam esgotar. Um endereço IPv6 tem 128 bits: 2¹²⁸, ou cerca de 3,4 × 10³⁸ endereços. O objetivo não é o número enorme em si, mas que cada rede possa ter todo o espaço de que precisa e que cada dispositivo volte a ter um endereço alcançável globalmente – sem NAT.

O IPv6 não é uma atualização do IPv4; os dois protocolos funcionam lado a lado (dual-stack). Hoje, uma parte grande e crescente do tráfego para os grandes serviços passa por IPv6, sobretudo nas redes móveis. O grau de adoção varia entre operadores e contratos, e muitas ligações domésticas ainda só têm IPv4.

Um endereço IPv6 escreve-se como oito grupos de quatro dígitos hexadecimais, separados por dois pontos:

2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329

Cada grupo tem 16 bits. Os dígitos hexadecimais vão de 0–9 e a–f; maiúsculas e minúsculas significam o mesmo, mas a convenção é usar minúsculas.

Sequências longas de zeros são comuns, por isso há duas regras para encurtar o endereço (RFC 4291), e o RFC 5952 define a única forma correta de as aplicar:

1. Retirar os zeros à esquerda de cada grupo: 0db8 → db8, 0042 → 42, 0000 → 0.
2. Substituir uma sequência de grupos a zero por :: – a sequência mais longa, a primeira se duas tiverem o mesmo comprimento, e só se abranger pelo menos dois grupos. :: só pode aparecer uma vez; caso contrário, o endereço fica ambíguo.

Assim, 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329 passa a 2001:db8::ff00:42:8329. O endereço de loopback 0:0:0:0:0:0:0:1 escreve-se ::1, e o endereço não especificado é apenas ::.

Experimente qualquer endereço na ferramenta abaixo – mostra a forma expandida e a canónica lado a lado.

O IPv6 usa a notação CIDR tal como o IPv4. Um endereço unicast global típico divide-se em:

• Prefixo de encaminhamento (normalmente /48 ou /56) – atribuído a um local pelo fornecedor.
• ID de sub-rede – os bits até /64, que numeram as redes do local. Um /48 comporta 65 536 sub-redes.
• Identificador de interface (os últimos 64 bits) – identifica o dispositivo na sua rede.

Uma rede local é quase sempre um /64. A configuração automática de endereços (SLAAC) depende disso: os dispositivos escolhem os seus próprios identificadores de interface, hoje aleatórios por razões de privacidade (RFC 8981), e mudam-nos regularmente.

• Unicast global 2000::/3 – endereços públicos e encaminháveis.
• Ligação local fe80::/10 – todas as interfaces IPv6 têm um; só vale na ligação local e é usado na descoberta de vizinhos e em protocolos de encaminhamento.
• Local único fc00::/7 (na prática fd00::/8) – o equivalente IPv6 dos endereços privados (RFC 4193).
• Multicast ff00::/8 – o IPv6 não tem broadcast; os grupos multicast substituem-no.
• Loopback ::1 e não especificado ::.
• Mapeado para IPv4 ::ffff:0:0/96 – é assim que os programas IPv6 representam interlocutores IPv4, por exemplo ::ffff:192.0.2.1.
• Documentação 2001:db8::/32 e 3fff::/20 – para exemplos como os desta página.

A lista completa de blocos IPv6 reservados, gerada a partir do registo da IANA que a classificação deste site usa:

Um navegador liga-se por uma família de endereços de cada vez. Quando ambas funcionam, prefere normalmente o IPv6 (Happy Eyeballs, RFC 8305). Para mostrar os dois endereços, o ipaddress.fi faz o seu navegador consultar dois nomes de anfitrião adicionais: um que só tem registo IPv4 (A) e outro que só tem registo IPv6 (AAAA). O que cada um vê é o seu endereço nessa família. Se o pedido IPv6 falhar, a sua ligação não tem IPv6 funcional.