IPv4 x IPv6: qual é a diferença?

Um endereço IPv4 tem 32 bits, escritos como quatro números decimais: 203.0.113.42. Isso dá 2^32 ≈ 4,3 bilhões de endereços possíveis, muitos deles reservados. Um endereço IPv6 tem 128 bits, escritos como oito grupos de quatro dígitos hexadecimais: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334, abreviados tirando os zeros à esquerda e comprimindo uma sequência de grupos zerados em :: — 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334. Isso dá 2^128 endereços, um número com 39 dígitos. No IPv6, os primeiros 64 bits normalmente identificam a rede e os últimos 64 o aparelho, então uma conexão residencial costuma receber um bloco /56 ou /64 inteiro em vez de um único endereço.

Em 1981, quatro bilhões de endereços pareciam ilimitados; em meados dos anos 1990, a curva de crescimento deixou óbvio que eles não durariam, e o IPv6 foi projetado. Os últimos blocos IPv4 livres foram entregues aos registros regionais em 2011, e os próprios registros secaram entre 2011 e 2019. Desde então, endereços IPv4 novos vêm do mercado de revenda, com preço por endereço, e é por isso que os provedores cada vez mais compartilham um endereço entre muitos clientes.

A tradução de endereços de rede permite que uma casa inteira fique atrás de um único endereço IPv4 público; o CGNAT (NAT de operadora) permite que um bairro inteiro ou uma célula de celular faça o mesmo. Isso estica o IPv4, a um custo: conexões de entrada, redirecionamento de portas, alguns jogos e aplicações ponto a ponto param de funcionar, e um usuário abusivo pode fazer um endereço compartilhado entrar em listas de bloqueio para todo mundo. O IPv6 não precisa de nada disso. Veja o que é NAT e o que é CGNAT.

Nenhum dos protocolos é inerentemente mais rápido; a velocidade depende do caminho. Na prática, os grandes serviços fazem peering diretamente por IPv6 e evitam as camadas de tradução do IPv4, então o IPv6 costuma ser marginalmente mais rápido até eles, e é por isso que os navegadores o preferem quando funciona. Em segurança, também é empate: o IPsec já foi obrigatório no IPv6, mas hoje é opcional nos dois, e a criptografia atual acontece na camada de aplicação (HTTPS). Duas coisas são diferentes: sem NAT, todo aparelho IPv6 é endereçável diretamente, então é o firewall do roteador — e não o NAT — que mantém as conexões não solicitadas fora; e os endereços IPv6 mudam regularmente graças às extensões de privacidade.

Uma conexão com os dois protocolos é de pilha dupla. Para cada site, o navegador tenta os dois (o algoritmo Happy Eyeballs) e fica com a conexão que completa primeiro, então um caminho IPv6 quebrado aparece como pequenos atrasos, e não como falhas. O teste IPv6 mostra qual família venceu na sua conexão.

Como a parte de aparelho de um endereço IPv6 costumava ser derivada do endereço de hardware, ela permitia rastrear um notebook entre redes. As extensões de privacidade (RFC 8981) corrigem isso gerando um endereço temporário aleatório, que muda todo dia e é usado nas conexões de saída. Todo sistema atual vem com elas ativadas por padrão, e é por isso que o endereço IPv6 que um site vê é diferente do que aparece nas suas configurações.

Abra a página inicial: se um endereço IPv6 aparece abaixo do IPv4, a sua conexão tem os dois. O teste IPv6 vai além — confirma que o caminho IPv6 funciona de ponta a ponta, qual família o seu navegador prefere e se pacotes grandes passam. No próprio aparelho: ipconfig no Windows, ip addr ou ifconfig no macOS e no Linux mostram endereços que começam com 2 ou 3 para IPv6 global e fe80:: para link-local (sempre presente, nunca roteado). O guia como descobrir o seu endereço IP tem os passos por sistema.