A Internet das Coisas (IoT)

Olá Pessoal.

No meu livro intitulado "IPv6 - O Novo Protocolo da Internet", logo na introdução, explico que tenho o hábito de organizar a cronologia da Internet em três fases (ou gerações) para entender as várias mudanças decorrentes do seu processo de evolução, a saber:

1. Internet das Máquinas
2. Internet das Pessoas
3. Internet das Coisas

A Internet originalmente foi concebida para conectar máquinas, que são dispositivos fixos e, por essa razão, fazemos referência a essa era como a "Internet das Máquinas". Fica evidente que nessa primeira era não existe nenhum suporte à mobilidade, afinal prédios não andam por aí! ;-)

A popularização comercial da Internet (web) a partir da década de 1990 e a disseminação maciça dos dispositivos móveis a partir do início do século XXI deram origem a uma nova era em que o elemento mais importante deixa de ser a máquina e passa a ser o próprio usuário. Nessa era, as pessoas estão conectadas às redes sociais da Internet em qualquer lugar, por meio de vários dispositivos, seja um computador tradicional ou dispositivo móvel, a exemplo de tablets e smartphones. 

Atualmente estamos passando por um período de transição para a chamada Internet das coisas, ou IoT (acrônimo de Internet of Things), em que qualquer coisa poderá estar conectada à Internet para os mais diversos fins. Por exemplo, os carros terão endereços e estarão conectados à rede, o que já é uma realidade em alguns veículos lançados no mercado. Além disso, poderemos conectar os televisores, as geladeiras, as cafeteiras, sensores telemétricos, as lâmpadas, as fechaduras da nossa casa e qualquer outra coisa. 

Isso é possível graças à evolução da eletrônica embarcada, que viabiliza a construção de chips cada vez menores e com maior poder computacional. Contudo, é importante destacar que todo esse avanço ubíquo na conectividade somente será realmente viável quando tivermos o IPv6 efetivamente operacional na Internet, afinal o IPv4 não suporta essa quantidade de dispositivos.

É no contexto dessa discussão que gostaria de compartilhar com vocês mais um excelente vídeo produzido pelo amigo Moreiras do NIC.br (e sua equipe). O vídeo traz uma apresentação bastante didática sobre o nascimento dessa nova fase na Internet.

Samuel.

Autoconfiguração de Endereços IPv6 (SLAAC)

Olá Pessoal.

Percebi que os artigos sobre IPv6 têm chamado bastante a atenção dos leitores do blog. Por isso, na medida do possível, estarei aumentando a carga de artigos sobre o assunto. Melhor ainda, estou trabalhando na escrita de um livro totalmente dedicado a IPv6 que será lançado no mercado ainda esse ano! Aguardem e por enquanto aproveitem os artigos...

Uma das novidades mais interessantes do IPv6 é a possibilidade de toda uma rede de computadores se autoconfigurar sem a necessidade de utilização de um serviço de DHCP ativo em algum servidor. Essa forma de autoconfiguração é denominada Stateless Address Autoconfiguration, mais conhecida como SLAAC. Esse método não mantém nenhum registro dos endereços atribuídos (stateless) e é automaticamente atribuído nos hosts (autoconfiguration), daí a origem do seu nome.

O processo de autoconfiguração dos endereços em redes baseadas no IPv6 consiste basicamente em duas etapas: (i) configuração do prefixo e (ii) configuração do sufixo de host. A primeira etapa é possível porque os hosts aprendem o prefixo da rede através das mensagens ICMPv6 Tipo 134 (RA) anunciadas pelos roteadores, conforme pode ser observado na figura abaixo. Reparem que no contexto do IPv6 os roteadores ganham evidência por causa dessa funcionalidade, o que valoriza ainda mais o profissional de infraestrutura.

 

Depois de aprendido o prefixo da rede, fica faltando apenas determinar o sufixo que será utilizado nos últimos 64 bits do Host-ID (sufixo de host). O sufixo de host é automaticamente gerado a partir do endereço físico (MAC) da interface de rede. O detalhe é que o MAC tem apenas 48 bits, por isso é aplicada uma função de expansão denominada IEEE EUI-64 (Extended Unique Identifier) no endereço físico que preenche os demais 16 bits através de um algoritmo padronizado, processo que pode ser observado na figura abaixo.

 Então vamos utilizar a figura acima como exemplo para entender o algoritmo da função de expansão EUI-64 que basicamente consiste em 3 etapas. A primeira etapa consiste em pegar o endereço físico de 48 bits e separá-lo em dois blocos iguais de 24 bits. A segunda etapa consiste em adicionar os algarismos hexadecimais FFFE (mais 16 bits) entre os dois blocos, de maneira que o endereço foi expandido para 64 bits. Ainda não acabou, falta a terceira etapa que consiste em inverter o sétimo bit do primeiro byte para 1 (destacado em preto), uma flag indicando que o endereço é administrado localmente. 

Depois de aplicada essa função de expansão, basta anexar o prefixo da rede ao identificador de host e já existe um endereço global unicast automaticamente atribuído à interface, o que permite conexão local e no contexto da Internet! Antes do endereço automaticamente gerado ser efetivamente atribuído à interface é aplicada a funcionalidade de detecção de endereços duplicados do NDP.

Embora as empresas possam optar por atribuir o endereço através de outros mecanismos, o SLAAC será extremamente útil para facilitar o processo de atribuição de endereços na Internet das coisas!
 

Abraço.

Samuel.

Web of Things - Lâmpadas WiFi c/ IPv6

Olá Pessoal.

É fato que 2012 é o ano do IPv6 não só para o Brasil, mas para o mundo todo. Desde junho desse ano o novo protocolo se tornou o padrão de fato em substituição ao IPv4 e isso quer dizer que a partir de agora TODO novo dispositivo de rede fabricado no mundo deve ter suporte ao IPv6.

É claro que isso não quer dizer que o IPv4 será inutilizado no curto prazo. Ao contrário, a fase de transição IPv4-IPv6 deverá levar alguns anos, provavelmente mais que uma década.

Além do que tradicionalmente a gente lê nas revistas que destacam a grande vantagem do IPv6 como sendo apenas a quantidade enorme de endereços, na realidade são VÁRIAS as vantagens decorrentes da adoção do IPv6, tais como:

- Espaço quase "ilimitado" de endereços;

- Possui cabeçalho simplificado e de tamanho fixo (40 bytes);

- Processamento simplificado nos roteadores;

- Existe uma política internacional de agregação de prefixos;

- Possui segurança embutida com o IPSec;

- Suporte a mobilidade com o MIPv6

- Dispensa a adoção de NAT;

Um termo que vem se tornando bastante comum nos últimos anos é a chamada "Web of Things", ou traduzindo, a Internet das Coisas. De onde vem esse termo e o que isso quer dizer realmente?

Esse termo faz menção às COISAS como sendo elementos do nosso cotidiano que agora podem possuir um endereço IPv6 para se integrar às redes de dados dos mais diversos ambientes. Literalmente estamos falando de atribuir um IP para seu carro, sua geladeira, sua cafeteira, etc...

Quando a gente não está acostumado com o NOVO, é muito fácil levarmos esse tipo de discussão em tom de brincadeira. No entanto, essa é uma discussão muito séria e IMINENTE, ou seja, a questão não é SE irá acontecer, a questão é QUANDO irá acontecer!!!

Como exercício de reflexão dessa breve discussão, recomendo que todos vocês leiam a notícia publicada no link abaixo:

http://www.gizmodo.com.br/lampadas-wi-fi-primeiras-impressoes/?fb_action_ids=555129917846556&fb_action_types=og.likes&fb_source=aggregation&fb_aggregation_id=288381481237582

Lâmpadas com suporte à tecnologia WiFI já são uma realidade comercial e elas terão um endereço IPv6. Isso quer dizer que logo você irá controlar as lâmpadas da sua casa através de qualquer dispositivo conectado na sua rede sem fio, seja um tablet, um celular, uma televisão, um desktop, etc... 

Existe um "gateway de lâmpadas" que será responsável pela comunicação com todas as lâmpadas da sua casa e cada uma delas será identificada através do seu endereço IPv6 (que é único), como pode ser observado na figura:

Quando falo esse tipo de coisa em sala de aula, uma dúvida muito comum que ouço é: Mas professor, mesmo o IPv6 sendo tão grande assim, você não concorda que atribuir IPs para lâmpadas e vários outros dispositivos irá esgotar os estoques de IPv6 rapidamente?

E a resposta é: NÃO!!!

O objetivo dessa postagem não é discutir a quantidade de endereços IPv6, mas é importante destacar que temos aproximados 340 undecilhão de endereços com o IPv6, o que é suficiente para colonizarmos outros planetas ALÉM do nosso sistema solar.

Apenas para vocês terem uma idéia, pensem que as operadoras estão trabalhando com a idéia de entregar para seus clientes prefixos /48 ou /56, o que representa um estoque de IPv6 suficientemente ENORME para você criar algo em torno de 256 a 65.000 sub-redes na sua casa ou empresa. Cada uma dessas sub-redes tem capacidade de endereçar MUITÍSSIMOS mais hosts do que a quantidade total de endereços IPv4 existentes (aproximados 4,5 bilhões de endereços). Ou seja, endereços não irão faltar!!!

Apreciem o link com a notícia...

E que venha a INTERNET DAS COISAS!!!

Abraço. 

Samuel.