Os endereços IP não são todos iguais - parte 2

As gavetas do seu guarda roupas provavelmente são todas muito parecidas. Ainda assim, você não as utiliza da mesma forma. É provável que coloque as camisas em uma, e use outra para as meias.

A divisão em diferentes funções pode ser arbitrária, mas ajuda na organização e facilita o dia a dia. Com os endereços IP acontece algo semelhante. Há faixas de endereços reservadas para diferentes finalidades.

Esta é a segunda parte do vídeo: "Os endereços IP não são todos iguais", feito pelo NIC. br Na primeira parte do vídeo você entendeu como os endereços IPv6 e IPv4 e as redes são representados. Funcionalmente, os endereços IP pode ser divididos em três tipos: Unicast, Anycast e Multicast.

Vamos tentar entendê-los. Algumas vezes você pode precisar identificar um dispositivo de forma única na rede. Sem possibilidade de duplicação, erro ou confusão.

Se formos comparar com uma conversa entre pessoas, é como quando você usa um telefone, ou walk-talk, pra falar com alguém. Você sabe exatamente com quem está falando. Pra esse tipo de situação utilizamos os endereços Unicast.

Eles identificam um único dispositivo na rede. É o tipo mais comum de endereço. Mas há alguns tipos diferentes de endereços Unicast, divididos conforme o escopo em que são utilizados.

Imagine que você precisa apenas fazer aplicações diferentes comunicarem-se em um mesmo dispositivo, ou eventualmente precisa fazer parte diferentes de um mesmo programa de computador falarem entre si. Continuando nossa comparação com conversas, é como você falar em uma sala grande e ouvir o próprio eco. Ou aproximar a mão do ouvido, pra ouvir melhor a própria voz.

Existe uma faixa especial de endereços IP reservada para isso. São os endereços de Loopback. No IPv6 há apenas um endereço pra isso, é o ::1, Já no protocolo antigo, essa faixa é 127.

0. 0. 0/8, mas normalmente se utiliza apenas o endereço 127.

0. 0. 1.

Note que você nunca verá um pacote com um endereço de Loopback trafegando na rede, nos fios. É uma abstração usada apenas dentro dos computadores. Todo dispositivo, usando IPv4 ou IPv6, tem sempre um endereço de Loopback ativo.

Pode ser que dispositivos vizinhos, numa mesma rede local, também precisem se comunicar. Por exemplo, seu notebook pode precisar enviar pacotes ao roteador presente em sua rede. Ou você pode simplesmente querer imprimir algo.

Podemos comparar isso com a brincadeira dos telefones de lata. Só funcionam se conectados diretamente pelo mesmo cabo. Existe uma faixa de endereços reservada apenas para uso na rede local.

São os endereços Link Local e, por definição, eles não podem ser roteados. Ou seja, funcionam apenas na mesma LAN, ou VLAN. No IPv6 são os endereços fe80::/64.

Todo dispositivo com IPv6 tem sempre um endereço Link Local presente, estando ou não conectado à Internet. No IPv4, os endereços Link Local estão na faixa 169. 254.

0. 0/16, mas só são utilizados se não há um endereço válido presente. Outra situação possível é quando você precisa criar uma rede mais complexa em sua casa ou empresa, mas não precisa de conexão à rede mundial.

Ou seja, você precisa de endereços para uso local, mas com escopo mais amplo do que os Link Local, que possam ser roteados dentro de sua rede. Podemos fazer uma analogia com um pequeno PABX, que permite que você ligue para outros ramais, dentro de uma mesma empresa. No IPv6 esses endereços são chamados de Unique Local Addresses, ou simplesmente ULA.

Estão na faixa fc00::/7. A primeira metade, a faixa fc00::/8, não é usada na prática. Usa-se na prática um bloco no formato fdnn:nnnn:nnnn::/48, onde os "n" representam 40 bits aleatórios, que podem ser sorteados por você ou por sua empresa, para formar um prefixo de /48 para uso privado, com alta probabilidade de ser único no mundo.

No IPv4 temos três blocos reservados para uso privado: 10. 0. 0.

0/8, 172. 16. 0.

0/12 e 192. 168. 0.

0/16. Como são blocos relativamente pequenos, frequentemente temos problemas de colisão de espaço numa rede muito grande. Ou seja, quando temos que unificar redes que antes eram separadas, os números IP frequentemente estão repetidos em ambas.

Nesse contexto, a possibilidade dada pelo IPv6 de ter um grande bloco com alta probabilidade de ser único no mundo é muito interessante. Outro ponto que vale notar é que, no IPv4, frequentemente se usam os endereços privados associados com NAT para acesso à Internet. No IPv6 isso não é uma prática nem comum, nem desejada.

Os endereços ULA devem ser usados em redes isoladas da Internet, e não em conjunto com NAT. Existe ainda uma faixa especial de endereços privados para uso na rede de grandes provedores Internet, com a técnica de compartilhamento chamada de Carrier Grade NAT, na transição para o IPv6. É a 100.

64. 0. 0/10.

Imagine que você quer conectar sua rede à rede mundial, à Internet. Um dispositivo na Internet pode comunicar-se com qualquer outro dispositivo na rede, esteja ele na mesa ao lado, ou do outro lado do planeta. É mais ou menos como ter um número de telefone.

Você pode ligar para qualquer outro número, em todo o mundo. No IPv6, os endereços reservados pra isso são chamados endereços Globais, e estão na faixa 2000::/3. No IPv6, todo dispositivo com acesso à Internet precisa de um endereço Global, seja um computador na rede corporativa da sua empresa, ou uma lâmpada em sua casa.

No IPv4 esses endereços são chamados de válidos, e ficam na faixa de 0. 0. 0.

0 a 223. 255. 255.

255. Devido a escassez de endereços no IPv4, em muitas redes se deixa de atribuir endereços válidos a dispositivos de usuários que precisam acessar à Internet, usando endereços privados e NAT para permitir um acesso parcial. No IPv6 isso não acontece.

Vale dizer que tanto no caso do IPv6 como do IPv4 há exceções, ou seja, alguns endereços com outras finalidades dentro da faixa de endereços Globais ou válidos. Se você precisa escrever um tutorial, exemplo de configuração, ou outro documento sobre redes, e precisa de endereços para usar como exemplos, saiba que há faixas reservadas especialmente pra isso. No IPv6 são os endereços 2001:db8::/32.

No IPv4 são as faixas 192. 0. 2.

0/24, 198. 51. 100.

0/24 e 203. 0. 113.

0/24. Se você se deparar com um endereço em alguma dessas faixas funcionando em uma rede, pode ter certeza que há algo muito errado acontecendo. Algumas vezes, queremos que o mesmo conjunto de dados seja enviado a um grupo selecionado de dispositivos, simultaneamente.

Por exemplo, quando há uma transmissão de vídeo de um jogo de futebol, que muitos querem ver simultaneamente. Ou quando um computador precisa perguntar pra todos os outros dispositivos na rede local quem é o "dono" de um determinado endereço IP. Usando nossas analogias, podemos comparar essa situação com a de um professor que fala e todos os alunos escutam simultaneamente, ou quase todos, pelo menos… Nesse tipo de situação utilizamos endereços Multicast.

No IPv6, são os endereços ff00::/8. No IPv4, os endereços 224. 0.

0. 0/4. É bom notar que no IPv4 os endereços multicast não funcionam na Internet global, mas apenas em algumas redes.

Com o IPv6 ainda é cedo para saber o que acontecerá. É importante notar que no IPv6 os endereços multicast são extremamente importantes para funções básicas numa rede local, como a descoberta de vizinhança. Se o multicast for bloqueado no firewall de um dispositivo, ele não conseguirá mais comunicar-se usando IPv6.

No IPv4, com função análoga, existem também os endereços Broadcast, que são aqueles cujo identificador de interface é composto por 1's. Por fim, podemos ter uma situação em que precisamos criar redundância, ou balancear carga, fazendo com que alguns dispositivos na rede funcionem como se fossem apenas um. Por exemplo, os servidores raiz do sistema de nomes de domínios possuem duplicatas, espelhos, em diversos países diferentes, que respondem pelos mesmos IPs.

Um pacote de dados direcionado a esse IP chega sempre no servidor mais próximo. E se algum deles tem problemas, os usuários não notam, porque os outros continuam funcionando normalmente. Podemos fazer uma analogia, por exemplo, com o número 190.

Quando você liga para a polícia sempre é direcionado para a central mais próxima. Se você está no Rio de Janeiro, mesmo que seu telefone móvel seja originalmente de São Paulo, ao discar 190 será atendido pela polícia fluminense. Os endereços IP usados nesse tipo de situação são chamados de Anycast.

Diferentemente dos demais tipos, não há uma faixa específica de endereços destinada ao uso nessa função. Qualquer endereço Unicast pode ser usado na função de Anycast. Muito bem.

Neste vídeo você aprendeu que nem todos os IPs são iguais, pra que servem os diferentes tipos de endereços e como diferenciá-los. Assine o canal NICbrVideos no Youtube e aprenda mais sobre Internet e redes.