As 5 Tendências do IPv6 para 2024

07/02/2024

Por Henri Alves de Godoy – Computer Network Analyst | Profesor Ph.D. | IPv6 Evangelist

Com a crescente interconexão de dispositivos e o avanço exponencial da Internet das Coisas (IoT), a adoção do Protocolo de Internet versão 6 (IPv6) emerge como uma necessidade para sustentar a expansão contínua da rede global de computadores. Várias tendências significativas começam a moldar o cenário da implementação do IPv6, impactando setores que vão desde a segurança cibernética até a eficiência operacional.

À medida que mais países reconhecem a urgência de adotar o IPv6 para suportar o crescimento exponencial de dispositivos conectados, em 2024 esperamos ver uma expansão global significativa na implementação do protocolo. Governos, Universidades, Empresas e diversas organizações intensificarão os esforços para atualizar suas infraestruturas de rede, garantindo uma conectividade robusta e confiável em escala internacional.

Neste cenário em constante evolução, exploramos cinco tendências chave que moldarão o panorama da adoção do IPv6 em 2024.

1. Data Center IPv6-only

Atualmente, a maioria dos Data Center opera em ambientes de pilha dupla, suportando tanto IPv4 quanto IPv6. No entanto, a tendência é que haja um aumento na implementação de Data Center que operam exclusivamente com o protocolo IPv6 em uma estratégia de preparação para o futuro. Isso ajuda a evitar os desafios associados à coexistência de IPv4 e IPv6 e a facilitar a integração com serviços e aplicativos IPv6 nativos, além de reduzir a carga de processamento em dispositivos de rede, deixar as operações de roteamento mais eficientes, especialmente em ambientes com grande volume de tráfego.

As grandes empresas de tecnologia e provedores de serviços em nuvem tem liderado a adoção do IPv6-only em seus Data Center, como por exemplos: Google, Meta e Microsoft . Essas empresas reconhecem os benefícios do IPv6 e estão na vanguarda da implementação em seus Data Center para enfrentar os desafios futuros, como a da escassez de endereços IPv4.

Atender o público que continuam com o protocolo IPv4 e deseja consumir os serviços que estão em um Data Center somente em IPv6 é totalmente possível com o mecanismo de transição SIIT-DC, portanto não existem razões para deixar de habilitar os serviços de um Data Center a operar somente com um protocolo, o IPv6 por padrão.

Comento um pouco mais sobre o assunto na apresentação “Rumo ao IPv6-only no Data Center” realizada no LACNIC 40 em Fortaleza–Brasil.

2.  Segment Routing IPv6 (SRv6)

O Segment Routing IPv6 (SRv6) é uma arquitetura inovadora e oferece uma abordagem flexível e eficiente para roteamento em redes IP. Permite que pacotes IPv6 sejam encaminhados ao longo de caminhos predefinidos, chamados de “segmentos” identificado por um IPv6 Segment Identifier (SID). Esses segmentos podem representar funções específicas ou instruções para o encaminhamento do pacote. Isso proporciona uma forma mais eficiente e flexível de controlar o tráfego na rede.

O aumento da adoção em 2024 da arquitetura de Segment Routing IPv6 para provedores de Internet é significativa para a consolidação de um cenário de transporte somente IPv6, ao garantir a possibilidade de remoção do IPv4 na infraestrutura de rede, além de dar suporte às necessidades de serviços emergentes com a rede de telefonia móvel 5G. É especialmente adequado para ambientes de rede virtualizada e programável. Ele se alinha bem com a evolução em direção a redes definidas por software (SDN) e facilita a implementação de políticas dinâmicas em ambientes virtualizados.

O SRv6 desempenha um papel crucial na modernização das redes dos provedores de Internet, permitindo-lhes enfrentar os desafios cada vez mais complexos e oferece uma abordagem mais inteligente e flexível para o encaminhamento de tráfego IP.

3.  Mecanismos de Transição

A necessidade de mecanismos de transição para o IPv6 em 2024 é uma resposta direta aos desafios crescentes relacionados à escassez de endereços IPv4 e ao aumento da demanda por conectividade global.

Em 2024, a transição para o IPv6 continua sendo uma prioridade estratégica para garantir uma infraestrutura de Internet robusta, escalável e segura. Para isso, os mecanismos de transição desempenham um papel crítico nesse processo, facilitando a coexistência temporária de ambientes IPv4 e IPv6 e garantindo uma transição para uma infraestrutura totalmente baseada em IPv6. O investimento nesses mecanismos é fundamental para enfrentar os desafios iminentes e sustentar o crescimento contínuo da conectividade global.

A escolha dos mecanismos a serem utilizados depende das necessidades específicas de cada organização e permitem que elas mantenham a conectividade e aproveitem as vantagens do IPv6 enquanto gerenciam a fase de transição. Dentre os mecanismos existentes podemos relacionar resumidamente:

• NAT64: o mais utilizado e realiza tradução Unicast de TCP, UDP, ICMP. (RFC 6146). Atende dispositivos que suportam o endereçamento IPv6 e que desejam acessar um serviço que está em IPv4. Há a necessidade de trabalhar em conjunto com outro componente chamado DNS64 (RFC 6147). Infelizmente sistemas que possuem em seus códigos endereços IPv4 literais como, por exemplo, http://192.168.0.10/index.php tem o seu funcionamento comprometido.
• 464XLAT: conforme a RFC 9386, o 464XLAT é a opção mais popular no mundo móvel. Soluciona as dificuldades encontradas do NAT64 porque dispositivos legados ou que não suportam o IPv6 recebem um endereço IPv4 não “roteável” como uma rede dual-stack, combinando assim duas técnicas (RFC 6877). Nesse mecanismo é necessário um daemon chamado clatd sendo executado nos dispositivos ou em equipamentos intermediários na rede. O desafio maior atualmente é que muitas CPEs ainda não estão preparadas, portanto, os provedores de serviços de telefonia móvel não teriam tantos problemas na substituição do CPE legado dos usuários finais para ativar esse mecanismo de transição.
• SIIT-DC: utilizado quando desejamos trabalhar somente com IPv6 na rede do Data Center (Aplicações e Servidores) descrito na RFC 7755. Proporciona a compatibilidade dos serviços com quem tem origem ainda em endereços IPv4. Pode ser combinado com NAT64 se desejar (para corrigir algumas situações). Sua adoção está crescendo devido ao cenário Data Center IPv6-only.

Conforme a escassez de endereços IPv4 se torna mais crítica, a tendência é que os endereços IPv4 sejam utilizados apenas para os mecanismos IPv4aaS. Porém, não devemos nos acostumar com os mecanismos de transição. Eles têm um propósito e deveria ter uma vida curta.  Mais detalhes sobre os mecanismos de transição podem ser consultados na apresentação “A evolução dos mecanismos de transição até as redes somente IPv6” realizada no GTER 52 durante a Semana de Infraestrutura da Internet no Brasil.

4.  Custos Operacionais e Incentivos

Manter uma infraestrutura somente em IPv4 pode se tornar operacionalmente mais complexo à medida que as redes crescem e evoluem. Os custos operacionais associados ao protocolo IPv4, especialmente em ambientes de nuvem, tendem a aumentar em 2024 e podem ser impactantes devido à crescente escassez de endereços IPv4. Essa escassez resulta em custos mais elevados, para organizações que optam por continuar operando apenas com o IPv4, pois muitas organizações muitas recorrer a estratégias como NAT (Network Address Translation) para compartilhar um único endereço IP público entre vários dispositivos. Isso adiciona complexidade à configuração e manutenção da rede, especialmente em grandes infraestruturas, junto ao aumento da carga operacional devido à necessidade de manter os registros de endereços IP, e a gestão de sub-redes.

Um exemplo desse aumento é o anunciado pela Amazon Web Services (AWS) que em 1° de fevereiro de 2024 começará a cobrar por endereços IPv4. Isso custará US$ 0,05 por hora e cerca de US$ 4 por mês. Apesar que não ser um valor muito expressivo, é uma iniciativa que deverá ser seguida por outros provedores de nuvem como Cloudflare, Google e Oracle .

A crescente à adoção do IPv6 por parte dos operadores de redes e telecomunicações, empresas, universidades e governos podem resultar em incentivos financeiros para o momento de transição em 2024. Além disso, alguns provedores de serviços podem oferecer preços mais competitivos para serviços IPv6 em seu portfólio.

Um excelente exemplo de incentivo e inédito é com relação do projeto Open Content Delivery Networks (OpenCDN), iniciativa do CGI.br e do NIC.br cujo objetivo é contribuir para o desenvolvimento regional da Internet e dos PTT locais, com a descentralização da infraestrutura e uma melhor distribuição de conteúdo por todo o país. Em 2024 estuda-se a isenção de cobrança em tráfegos com IPv6 dos participantes do projeto como forma de incentivo e para atrair clientes que valorizam a adoção do protocolo IPv6 nas redes.

5.  Crescimento do tráfego IPv6

O crescimento do tráfego IPv6 ultimamente tem sido constante devido a vários fatores, incluindo a conscientização cada vez mais sobre a importância da adoção do IPv6 e o suporte cada vez maior por parte de provedores de serviços e empresas.

O site de estatísticas do Google IPv6 nos revela que a cada ano temos um aumento em torno de 5% no tráfego IPv6. Assim, é provável que ao final de 2024 romperemos a barreira de 50% de adoção mundial e chegaremos a um ponto onde a demanda por endereços IPv4 entrará em um declínio e consequentemente os preços e o valor de mercado também. Em um artigo publicado pelo LACNIC “Previsão matemática sobre a implementação do IPv6” demonstra que alguns países das três regiões da América irão superar os 50% dos usuários da Internet a partir de 2024.

Grandes provedores de serviços de Internet e plataformas online continuarão a liderar a adoção do IPv6. À medida que mais usuários acessam serviços desses provedores, o tráfego IPv6 tende a crescer. Além do tráfego crescente, o número de provedores de Internet que estão oferecendo IPv6 aos seus usuários finais continuará a crescer em 2024. É o que demonstra a Pesquisa sobre o Setor de Provimento de Serviços de Internet no Brasil TIC Provedores 2022 lançado em dezembro de 2023 onde em 2022, 64% dos provedores ofereciam IPv6 aos clientes, um aumento de 24 pontos percentuais em relação a 2020.

A integração nativa do IPv6 em dispositivos e sistemas operacionais é fundamental para a adoção generalizada. À medida que novos dispositivos entram no mercado, a tendência é que eles tenham suporte IPv6 habilitado por padrão. A descontinuação gradual do suporte IPv4, incentivando ainda mais a transição para o IPv6, é inevitável.