O que é IP? IPv4, IPv6 e roteamento de pacotes

O Protocolo de Internet (IP) transporta pacotes entre redes usando endereços IP. Hoje, o IPv4 usa endereços de 32 bits e o IPv6 usa endereços de 128 bits. O IP fornece endereçamento e roteamento, mas, por si só, não promete que todos os pacotes cheguem, cheguem em ordem ou tenham o conteúdo protegido. Outros protocolos e aplicações acrescentam os serviços de que precisam.

Como um pacote atravessa as redes

Um pacote IP identifica sua origem e seu destino. Os roteadores consultam informações de roteamento para decidir para onde encaminhá-lo em seguida; a rota pode variar conforme as condições da rede e a política do operador. O IPv4 tem um campo Time to Live e o IPv6 tem um Hop Limit, ambos reduzidos a cada encaminhamento para que o pacote não circule indefinidamente. Se um pacote se perde, um protocolo de camada superior, como o TCP, pode retransmitir os dados quando apropriado. O próprio IP não oferece a confiabilidade de ponta a ponta nem o sequenciamento, como descrito na especificação do IPv4.

Formatos de endereço IPv4 e IPv6

Um endereço IPv4 costuma ser escrito como quatro números decimais, como 192.0.2.10. Um endereço IPv6 usa grupos de dígitos hexadecimais e permite abreviar uma sequência de grupos de zeros, por exemplo 2001:db8::10. Essas duas faixas de exemplo são reservadas para documentação, não para serviços públicos reais. Um endereço seguido de /24 ou /64 inclui o comprimento do prefixo de rede: essa quantidade de bits iniciais descreve a parte da rede. O espaço de endereços IPv6, muito maior, já é usado na internet; o IPv6 não é apenas um projeto para o futuro. A especificação do IPv6 descreve seu cabeçalho e o Hop Limit.

Endereços privados e alcançabilidade pública

Endereços IPv4 privados, como os da faixa 192.168.0.0/16, podem ser reutilizados em redes locais sem relação entre si. Eles costumam acessar serviços IPv4 públicos por meio de tradução de endereços na borda da rede. Um endereço IPv6 de escopo global não significa que pessoas de fora possam se conectar a um dispositivo: firewalls e políticas do operador podem bloquear o tráfego de entrada. Um endereço IP público também não comprova a identidade de uma pessoa. Ele pode ser compartilhado via NAT, atribuído dinamicamente ou pertencer a um proxy ou a outro intermediário.

Uma sequência útil de diagnóstico

Se um site não abre, verifique primeiro o endereço do dispositivo, seu gateway padrão e a resolução de DNS. Um domínio pode retornar registros A e AAAA, e o navegador pode tentar qualquer uma das famílias de endereços. Teste se o problema ocorre com um site, com uma versão do protocolo ou com toda a rede. Compare o endereço de destino com a rota e verifique as regras do firewall local antes de presumir que o servidor remoto está fora do ar. Ao descrever o problema, anote o endereço, o prefixo e o horário exato, em vez de mandar só uma captura de tela com o número IP.

O roteamento importa mais do que a “proximidade” geográfica

Um endereço IP identifica um destino na rede, e não um servidor físico ou uma rota fixa. O BGP pode mudar o caminho até um prefixo, enquanto o anycast permite que vários locais anunciem o mesmo prefixo. Por isso, usuários em redes diferentes podem chegar a nós de borda diferentes pelo mesmo IP. Veja BGP e ASNs e Anycast.