Como já foi divulgado, o estoque de endereços IPs versão 4 está acabando em algumas regiões do mundo e na Europa já se está utilizando o último bloco /8 de endereços IPv4. No Brasil, é esperado que acabe em 2014, mas com os eventos esportivos de 2014 e 2016, é possível que acabe antes. Portanto, é urgente começar a implementação em massa da nova vesão do protocolo IP, o IPv6. Para quem não sabe, o protocolo IPv6 possui muitas melhorias em relação à atual versão, o IPv4, entre elas está a quantidade de endereços permitidos que salta de 32 para 128bits. Isto vai permitir que a Internet continue crescendo com qualidade, pois caso os endereços IPv4 acabem antes da migração, os provedores vão ser obrigados a utilizar o recurso de NAT para um grande número de usuários. Na prática vai funcionar assim: os provedores vão dividir os usuários em grupos e fazer o recurso de NAT para que cada grupo divida um único endereço IP roteável. Isso é chamado de Carrier Grade NAT(CGN). Como a maioria dos usuários já utilizam os recursos de NAT em suas redes domésticas com roteadores Wifi, mais uma camada de NAT vai ser inserida e pode causar lentidões e mau funcionamento de serviços.

Como isso vai impactar a qualidade dos serviços dos provedores de conteúdo, boa parte deles já se adiantou e disponibilizou seus conteúdos em IPv6 também. A Internet Society(ISOC), já promoveu dois grandes eventos para incentivar todos a implementarem IPv6 nas suas redes o IPv6 Day em 2011 e o IPv6 launch em 2012. Portanto, já é possível acessar muita coisa em IPv6 tanto no Brasil quanto no mundo. Um setor que precisa acelerar a implementação de IPv6 são os provedores de acesso, os quais ainda estão muito lentos nesse processo. Para evitar a perda de qualidade no acesso aos nossos serviços/sites preferidos, é preciso que nós, os usuários, também façamos algo para contribuir com a implementação do IPv6 nos nossos provedores. O primeiro passo é atualizar os sistemas operacionais dos nossos computadores e firmware dos equipamentos para as versões com suporte a IPv6. Depois, comprar um roteador com suporte a IPv6. Com tudo pronto e funcionando, ligar para o provedor pedindo que ele dê suporte ao IPv6. A recompensa vai ser uma Internet mais rápida e uma transição do IPv4 para o IPv6 da forma mais suave e tranquila possível.

Abordaremos aqui quais são os requisitos mínimos para comprar um roteador com suporte a IPv6. Ou caso o seu provedor o forneça, o que pedir quando forem instalar na sua casa. Instruções de como atualizar seu Sistema Operacional, programas ou firmware de seus equipamentos para o IPv6 estão fora do escopo deste artigo. Consulte o manual ou website dos fabricantes.

Requisitos Mínimos para um Roteador Doméstico com suporte a IPv6

Um roteador com suporte a IPv6 deve possuir, obrigatoriamente, as funcinalidades descritas nas RFCs: 2460, 6204, 5969, 6333 e 6334. As RFCs são documentos elaborados por times de engenheiros da IETF (Internet Engineering Task Force - Força Tarefas de Engenheiros da Internet) que descrevem recursos e funcionalidades de protocolos, programas, conceitos e padrões. Cada documento RFC recebe um número que é o seu identificador. Abaixo, explicaremos as 5 RFCs individualmente.

Esta RFC especifica o cabeçalho básico do IPv6 e as definições de opções e extensões. Também discute o tamanho dos pacotes, as regras de marcação de fluxos de dados, classes de tráfego e como o IPv6 trabalha com protocolos superiores.  Como exemplo de novos recursos citamos:

• Endereços de 128 bits
• Simplificação do cabeçalho dos pacotes do protocolo (remoção de alguns campos ou deixá-los opcionais)
• Suporte melhorado para extensões. Com este recurso, é mais fácil para o protocolo receber novas funcionalidades no futuro.
• Recursos de autenticação e privacidade.
• Tempo máximo de vida do pacote. Modificação do "time to live" no IPv4 para Hop Limit no IPv6.

Esta é a RFC que indica que o equipamento está pronto para trabalhar com o novo protocolo.

Este documento especifica os requisitos de IPv6 para um roteador de borda de cliente e conexão de dispositivos com suporte IPv6 a ele na rede local (LAN). Aqui estão definidos os recursos básicos para um roteador residencial ou pequenos escritórios para que ele funcione bem com o IPv6. Esta RFC descreve como o roteador obtém e configura sua interface WAN (a que se conecta ao provedor) e obtém do provedor configurações de endereços para os equipamentos conectados na rede local (LAN). A configuração da porta WAN é feita com o protocolo DHCPv6, logo que ele configura esta interface, novas informações são obtidas do provedor para configurar a rede local (LAN) com o DHCPv6 ou com o protocolo SLAAC. Além de especificar como o roteador vai funcionar com o IPv6, há também questões relacionadas a segurança como bloqueio de tráfego com endereços inválidos entrando ou saindo da rede local.  Tipicamente, esses roteadores também suportam o protocolo IPv4.

Esta RFC visa ajudar o provedor a implementar o IPv6 primeiro nas redes dos usuários, enquanto seu backbone ainda está em IPv4. Ela veio sem dúvida para facilitar a vida de um provedor de Internet na transição entre os protocolos, pois permite entregar IPv6 para seus usuários gradualmente enquanto implementa IPv6 no backbone principal da rede. O mecanismo Rapid Deployment ou 6rd baseia-se em um algoritmo de mapeamento entre endereços IPv6 e IPv4 alocados para uso dentro da rede de um provedor. Esse mapeamento permite a determinação automática de início e fins de túneis IPv4 para prefixos IPv6.

Uma implementação 6rd consiste de roteadores de clientes ou na sigla em inglês (CE - Custumer Edge) e um ou mais retransmissores de borda 6rd (BR - Border Relays). Os pacotes IPv6 encapsulados pelo 6rd seguem pela topologia de roteamento IPv4 dentro da rede do provedor entre os CEs até os BRs, quando são desencapsulados e direcionados para a Internet em IPv6.

Nas interfaces da rede interna do CE, o protocolo IPv6 pode ser configurado para todos os equipamentos conectados. Na interface WAN do CE, um endereço IPv4 é configurado e os pacotes IPv6 trafegam pela rede IPv4 do provedor através de um túnel até o BR. O BR possui uma interface virtual 6rd funcionando como a extremidade do túnel IPv6 6rd em IPv4 e uma interface IPv6 conectada à Internet. A idéia é causar o mínimo de mudanças na rede do provedor enquanto ele se prepara para implementar o IPv6.  Quando a transição para o IPv6 estiver concluída, o 6rd pode ser descontinuado.

O objetivo desta RFC é implementação de pilha dupla dos dois protocolos (IPv4 e IPv6) em provedores de acesso. O uso dos recursos descritos nesta RFC é para quando o estoque de endereços IPv4 acabarem e os usuários tiverem que compartilhar endereços IPv4. Ela também assume que o provedor já implementou IPv6 no seu backbone e endereços IPv6 já foram disponibilizados para os usuários. O objetivo é permitir que os usuários acessem à Internet com IPv6 e também tenham suporte a serviços/sites que ainda só funcionem com IPv4.

A Dual Stack Lite permite ISPs compartilharem endereços IPv4 entre clientes por combinação de duas tecnologias bem conhecidas: IP em IP (IPv4 em IPv6) e Network Address Translation (NAT). Existem dois elementos importantes descritos nesta RFC, o B4( Basic Bridging Broad Band - uma função implementada na interface WAN do roteador do usuário ou CPE) e o AFTR (Address Family Transition Router - Roteador de Transição de Famílias de Endereços).

O uso da tecnologia de pilha dupla permite a continuação do suporte a serviços em IPv4 dando incentivos a implementação incremental do IPv6. Uma vantagem desta tecnologia é que a RFC especifica que os equipamentos das redes dos usuários com endereços IPv6 configurados podem acessar à Internet em IPv6 diretamente. Os pacotes simplesmente seguem o roteamento IPv6 na rede do provedor sem passar por nenhum túnel e não estão sujeitos a nenhuma tradução.

Para o tráfego em IPv4, o B4  estabelece um túnel encapsulando pacotes IPv4 em IPv6 até um AFTR pela rede do provedor. O B4 recebe os endereços dos servidores de DNS IPv6 e repassa para os nós que operam em IPv6 na rede interna. Para os que operam somente com IPv4, ele funciona como um proxy de DNS. O AFTR é um nó no final do tunel e implementa NAT em IPv4 para os pacotes IPv4 (NAT 44). Vários B4s podem fazer túneis com um AFTR.

Um CPE DS-Lite não deve fazer NAT entre uma interface interna e a interface B4, pois esta função deve ser feita pelo AFTR. O CPE com DS-Lite também deve funcionar como servidor DHCP de endereços IPv4, entregando endereços privados (RFC 1918) para os equipamentos na casa do usuário além de se anunciar como o roteador default.

Esta RFC especifica uma opção do DHCPv6 que é usada por um elemento Dual Stack (Pilha Dupla) Lite Basic Bridging Broad Band (B4) para descobrir o endereço IPv6 do seu Address Family Transition Router (AFTR). Como a técnica DS-Lite consiste em um túnel IPv4 em IPv6, esta RFC especifica como achar o elemento no fim do túnel (o AFTR). Isto é feito através de uma requisição de DNS pelo B4 ao servidor DHCPv6.

Estes são os requisitos mínimos e obrigatórios de um equipamento CPE/CE para as casas dos usuários. Existem outras RFCs que definem outras funcionalidades recomendadas, mas facultativas, que incrementam os recusrsos desses equipamentos. Existe um artigo sobre roteadores Wifi com suporte a IPv6 e outro com preços dos equipamentos. As tecnologias de transição dos protocolos está avançando muito rápido, para se manter atualizado com as últimas notícias sobre os recursos nos CPEs, recomenda-se visitar o website ipv6ready.org e buscar equipamentos que possuam o IPv6 Ready CE Router.