Compreender o IPv4: a base da Internet
Como o IPv4 ajuda os dados a encontrar o seu destino, por que razão os dispositivos podem partilhar um endereço e por que razão um espaço de endereçamento finito não determina quem deve controlar uma rede.
Um endereço orienta um pacote até ao seu destino. Cada router continua a ter de escolher o passo seguinte.
Abra um sítio Web no seu portátil e uma resposta encontra o caminho de volta através de várias redes. O IPv4 fornece parte do sistema de endereçamento que torna essa viagem possível. Indica aos routers para onde vai um pacote; não é dono da rede nem decide quem deve governá-la.
Esta distinção torna o IPv4 mais fácil de compreender. Comece pela entrega e depois veja como os endereços são partilhados e geridos.
O que significam os quatro números?
Um endereço IPv4 tem o aspeto de 192.168.1.10. Cada uma das suas quatro partes representa oito dígitos binários, pelo que cada parte varia entre 0 e 255. Em conjunto, formam um endereço de 32 bits. Existem 4 294 967 296 combinações possíveis, incluindo intervalos reservados para redes privadas e fins especiais. Nem todos são endereços públicos disponíveis para um sítio Web.
A especificação do IPv4 descreve os endereços de origem e de destino nos cabeçalhos dos pacotes. Pense no destino como o endereço numa encomenda. Ajuda na entrega; não é uma descrição da pessoa que a recebe.
Como chega lá um pacote?
O seu dispositivo envia tráfego na direção de um router. O router consulta as suas informações de encaminhamento e encaminha o pacote para a ligação adequada seguinte. Outros routers repetem o processo até ser alcançada a rede de destino. A rota completa não está escrita num endereço IPv4 comum.
Um prefixo de rede agrupa endereços que podem ser tratados em conjunto. A notação /24, por exemplo, indica que os primeiros 24 bits identificam o prefixo. Se isto lhe for pouco familiar, o guia sobre a estrutura dos endereços e os prefixos apresenta um pequeno exemplo passo a passo.
Todos os dispositivos precisam do seu próprio endereço público?
Não. O seu telemóvel e o seu portátil podem ter endereços privados diferentes e partilhar um endereço público através do router de sua casa. Outro agregado familiar pode utilizar os mesmos números privados dentro da sua própria rede separada. A especificação dos endereços privados torna possível esta reutilização; esses endereços internos não são anunciados como destinos na Internet pública.
Uma forma comum de tradução de endereços de rede, ou NAT, mantém o registo das ligações para que as respostas cheguem ao dispositivo interno correto. Poupa endereços públicos, mas acrescenta estado que a rede tem de manter. Para conhecer o mecanismo e as suas contrapartidas, leia como o NAT partilha um endereço.
Números finitos e endereços indisponíveis são afirmações diferentes
O tamanho do IPv4 é fixo. Isso não diz a uma empresa se pode obter endereços adequados, a que preço ou em que condições. Um conjunto de endereços para atribuição, um endereço já em utilização e um endereço disponível através de uma transferência ou de um aluguer são coisas diferentes.
Na Nota 45, Lu Heng contesta o salto entre um conjunto de registos esgotado e a afirmação de que o IPv4 não pode suportar mais atividade económica. O seu argumento pede aos leitores que examinem a disponibilidade e o custo reais, questionando depois o poder administrativo justificado em nome da escassez. Uma decisão útil começa pelas opções reais do operador, e não apenas pelo número de bits.
O que muda com o IPv6?
O IPv6 utiliza endereços de 128 bits e um formato de pacote diferente. Oferece muito mais espaço de endereçamento. A sua introdução não elimina automaticamente a necessidade de chegar aos clientes que utilizam IPv4. Executar ambos os protocolos é uma forma de servir os dois grupos, com trabalho operacional em cada percurso.
O IPv4 e o IPv6 também precisam de uma configuração de segurança deliberada. Um formato de endereço, por si só, não encripta uma conversa nem decide que ligações devem ser permitidas.
Por que razão Lu Heng inclui os operadores no argumento
Para quem gere uma rede, os endereços ligam a engenharia ao investimento e ao controlo. Lu Heng defende que as pessoas que constroem redes e suportam os seus custos devem poder escolher como essas redes se desenvolvem. Na Nota 29, relaciona a transferibilidade do IPv4 e os mercados com o seu argumento a favor da descentralização da camada de registo.
A questão prática é, por isso, maior do que “Qual é o protocolo mais recente?”. É esta: o que serve os utilizadores, quanto custa operar e quem decide? A introdução ao IPv6 aprofunda essa questão através do exemplo de uma loja online.