quarta-feira, 12 de junho de 2013

Alocação de Endereços IPv6

Olá Pessoal.

Em post anterior intitulado Governança da Internet no Mundo foi explicado que os recursos da Internet (nomes de domínio, ASN, IPv4 e IPv6) estão sob gestão e coordenação central da autoridade mundial da Internet (IANA). No contexto específico do IPv6, a IANA distribuiu um prefixo /12 para cada uma das cinco autoridades regionais (RIRs) administrarem.

Um único prefixo /12 representa um espaço enorme de endereços e a figura abaixo relaciona os prefixos que estão sob gestão de cada RIR, onde podemos observar que o LACNIC (autoridade da América Latina e Caribe) possui o prefixo 2800:: /12

Fonte: NRO (Number Resources Organization), setembro de 2012.

Essa figura foi extraída do último relatório oficial publicado pela NRO acerca da utilização dos recursos da Internet no mundo. A NRO é uma organização composta por todas as cinco autoridades regionais da Internet. Essa figura é muito interessante porque mostra que a IANA reservou 506 prefixos /12 para atribuição mundial, no entanto apenas 5 desses prefixos foram oficialmente distribuídos, o que quer dizer que os estoques da IANA estão carregados. Reparem, ainda, que os prefixos distribuídos representam apenas uma parte muito pequena do total de endereços disponíveis.

O planejamento para alocação dos prefixos IPv6 é responsabilidade de cada autoridade da Internet e é importante ficar claro que cada autoridade tem suas próprias estratégias e recomendações na sua região de atuação. No contexto do Brasil, o NIC.br (autoridade nacional da Internet) recebeu do LACNIC um prefixo /16 (2801:: /16) para coordenar e distribuir no cenário nacional. O NIC.br, através do grupo de trabalho IPv6.br, recomenda que as operadoras de telecomunicações recebam um prefixo /32 (e grandes instituições), as empresas recebam um prefixo /48 e os usuários residenciais recebam um prefixo /56. Pode ser atribuído um prefixo /64 para usuários de tecnologias móveis que normalmente não têm necessidade de mais de uma rede, mas a recomendação é que a operadora faça a reserva de um prefixo /56 para esse usuário.

É importante ter em mente que, segundo recomendações da RFC 4291, prefixos IPv6 jamais devem ultrapassar a fronteira /64 para assegurar o funcionamento correto do mecanismo de autoconfiguração utilizado na identificação dos hosts. Os detalhes desse processo de autoconfiguração foram explicados no artigo de 26/05/2012 intitulado Autoconfiguração de Endereços IPv6 (SLAAC). Os links ponto-a-ponto são exceções a essa regra porque a RFC 6164 permite o uso de prefixos /127, uma prática que vocês podem observar no Laboratório 05 do livro "Laboratórios de Tecnologias Cisco".

Portanto, segundo essa recomendação de jamais ultrapassar a fronteira dos primeiros 64 bits para identificar a rede (prefixo /64), uma empresa que receber um prefixo /48 poderá criar 65.356 sub-redes, afinal sobram 16 bits entre as posições 48 e 64, o que implica em 2^16 (65.536) combinações possíveis de novas sub-redes. Já os usuários residenciais poderão criar 256 sub-redes, afinal com o prefixo /56 sobram 8 bits sem ultrapassar a barreira /64 (2^8=256). 

Outro detalhe é que um único prefixo /32 que será atribuído às operadoras é enorme e permite a criação de um plano de endereçamento com mais de 4 bilhões de sub-redes /64. Cada sub-rede /64, por sua vez, possui muitos, muitos, muitos mais endereços do que o total de endereços IPv4. Esses números reforçam aquilo que estamos falando de números astronômicos, além da nossa imaginação! A figura abaixo traz ilustra o processo de atribuição de um prefixo /48 a uma empresa por uma operadora que possui um prefixo /32. Reparem que os prefixos maiores sempre têm os mesmos bits iniciais do prefixo principal a partir do qual ele foi gerado.


Uma discussão “calorosa” acerca do novo protocolo que ainda não traz consenso e que divide opiniões entre os especialistas da área diz respeito ao reflexo do IPv6 no tamanho das tabelas de roteamento dos roteadores no núcleo operacional da Internet.

Quando o IPv6 foi concebido, uma das propostas era que haveria uma política efetivamente organizada de distribuição de endereços para que não ocorresse a mesma experiência caótica de distribuição vivida anteriormente com o IPv4. Através de uma distribuição organizada dos prefixos IPv6 existe a possibilidade real de diminuição das tabelas de roteamento, afinal os roteadores terão menos rotas em virtude do processo de agregação. A figura abaixo traz um exemplo desse contexto em que pode ser observado que uma única rota pode apontar para toda uma grande região geográfica.


No entanto, a figura é demasiadamente otimista e existe uma vertente de especialistas que defende exatamente a ideia oposta, ou seja, de que junto com grande expansão na quantidade de redes e endereços, também haverá um crescimento proporcional nas tabelas de roteamento dos roteadores, já que eles terão que conhecer mais rotas porque haverá mais anúncios de prefixos na Internet. Eu compartilho dessa opinião, até mesmo porque muitas vezes as empresas não têm um plano de sumarização das suas rotas e por isso acabam tendo que anunciar rotas "fragmentadas"... Por outro lado o IPv6 é um protocolo novo operacionalmente e por isso junto com sua adoção surge a oportunidade das empresas repensarem o planejamento dos seus endereços de forma organizada!

O que realmente irá acontecer nos próximos ainda é nebuloso e vai depender da dinâmica de mercado e do grau de crescimento da adoção do IPv6. Esse é um dos motivos de considerarmos o IPv6 um protocolo recente, mesmo ele já sendo padronizado desde o final da década de 90! Diferente do IPv4 que já é uma tecnologia madura, o IPv6 trará com sua adoção novas particularidades até então não conhecidas.

Abraço.

Samuel.

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