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Guia de comparação · Dual stack

Dual stack ou CGNAT: critérios para decidir, para provedores

Dual stack ou CGNAT não é uma escolha entre dois caminhos: o CGNAT resolve a falta de IPv4 e o dual stack leva o IPv6 até a casa sem tirar o IPv4. A decisão real é entre só CGNAT, dual stack com CGNAT, dual stack com IPv4 público ou rede só IPv6, e para a maioria dos provedores regionais vence o dual stack com CGNAT.

Resumo

  • O CGNAT divide o IPv4 entre assinantes; o dual stack entrega IPv4 e IPv6 juntos, e os dois costumam andar em par.
  • Só CGNAT, sem IPv6, deixa todo o tráfego na tradução e encarece portas, CPU e registro com o crescimento da base.
  • Dual stack com IPv4 público vence só quando o estoque de endereços cobre a base e o crescimento previsto.
  • Rede só IPv6, com o IPv4 entregue como serviço, é o passo seguinte para quem já não tem IPv4 nem para o lado de fora.

Dual stack ou CGNAT: por que a pergunta engana

A pergunta engana porque os dois resolvem problemas diferentes e quase sempre trabalham juntos. O CGNAT cuida do IPv4 que falta; o dual stack cuida do IPv6 que ainda não chegou ao assinante.

Dual stack é o modo em que o assinante recebe IPv4 e IPv6 na mesma conexão, e o aparelho escolhe qual usar para cada destino. O CGNAT só diz respeito à metade IPv4 dessa conexão: se o provedor não tem um IPv4 público para cada casa, essa metade sai traduzida.

Por isso, na maior parte das redes, o resultado é dual stack com CGNAT. A implantação de dual stack mantém o IPv4 atrás do CGNAT como já está e acrescenta o prefixo IPv6, que sai direto, sem tradução e sem ocupar porta.

O que cada um resolve e o que não resolve

O CGNAT resolve a falta de IPv4, mas cria custo de equipamento, registro de porta e problemas para quem precisa receber conexões. O dual stack não economiza IPv4 sozinho, mas tira do CGNAT tudo o que pode sair em IPv6.

  • CGNAT resolve: crescer a base com poucos IPv4 públicos.
  • CGNAT não resolve: câmera, servidor e jogo que precisam ser alcançados de fora.
  • Dual stack resolve: entrega de IPv6 sem quebrar sites e aplicativos que só falam IPv4.
  • Dual stack não resolve: a falta de IPv4, que continua pedindo CGNAT ou compra de bloco.

As quatro combinações possíveis na rede do provedor

Na prática, o provedor escolhe entre quatro combinações de IPv4 e IPv6 para o assinante. Cada uma tem um custo diferente em endereços, equipamento e operação.

Combinações de IPv4 e IPv6 que um provedor pode entregar ao assinante
CombinaçãoIPv4 do assinanteIPv6 do assinanteOnde costuma aparecer
Só CGNATCompartilhado, atrás do NATNenhumProvedor que ainda não ligou o IPv6 na casa
Dual stack com CGNATCompartilhado, atrás do NATPrefixo próprio, diretoA maioria dos provedores regionais
Dual stack com IPv4 públicoUm endereço por casaPrefixo próprio, diretoBase pequena com estoque de IPv4 sobrando
Só IPv6 com IPv4 como serviçoTradução ou túnel até o provedorPrefixo próprio, diretoRede grande ou sem IPv4 nem para o NAT

Na última linha entram técnicas como 464XLAT, DS-Lite e MAP-T. Nelas a tradução do IPv4 continua existindo, só que viaja dentro da rede IPv6, como mostra o guia IPv6 tem CGNAT?.

A combinação também pode variar dentro da mesma rede. É comum ter dual stack com CGNAT para residências e dual stack com IPv4 público para planos empresariais, cada grupo num perfil diferente do concentrador.

Tabela de decisão: dual stack ou CGNAT, critério por critério

Compare as três combinações mais comuns pelos critérios que pesam no dia a dia: endereços, carga no NAT, registro, roteador do cliente e serviços de entrada. A tabela mostra onde cada uma ganha e onde perde.

Comparação entre só CGNAT, dual stack com CGNAT e dual stack com IPv4 público
CritérioSó CGNATDual stack com CGNATDual stack com IPv4 público
IPv4 público necessárioPoucoPouco, e cai com o tempoUm por casa
Carga no equipamento de NATTodo o tráfegoSó o que não sai em IPv6Nenhuma
Registro de porta e horárioTodo o tráfegoSó o tráfego IPv4Não precisa
Câmera e jogo alcançáveis de foraNãoSim, pelo IPv6Sim, pelos dois
Roteador do clienteQualquer umPrecisa suportar IPv6Precisa suportar IPv6
Trabalho de implantaçãoSó o NATNAT, concentrador, RADIUS e CPEConcentrador, RADIUS e CPE

Lendo a tabela, só CGNAT ganha apenas no trabalho de implantação e perde em todo o resto conforme a base cresce. O dual stack com IPv4 público ganha em quase tudo, mas exige um endereço por casa, que é exatamente o recurso que falta.

Seu CGNAT carrega tráfego que podia sair em IPv6?

Na implantação de dual stack, um Especialista liga o IPv6 no concentrador, no RADIUS e nos roteadores da base, em grupos, e mede o alívio do CGNAT a cada etapa.

Pedir proposta de implantação de dual stack

Só CGNAT ainda faz sentido?

Só faz sentido como etapa temporária, enquanto o concentrador, o RADIUS ou os roteadores dos clientes ainda não estão prontos para IPv6. Mantido por anos, ele faz o provedor pagar em equipamento e registro um tráfego que poderia sair direto.

Há também o lado regulatório: a Anatel acompanha a adoção de IPv6 pelos provedores [CONFIRMAR na norma], e o plano de IPv6 da Anatel reúne o que precisa ser conferido.

Exemplo: dois provedores, duas respostas

Dois provedores hipotéticos mostram como o estoque de IPv4 decide entre dual stack com CGNAT e dual stack com IPv4 público. Os números são de exemplo e servem só para mostrar a conta.

  1. Provedor A: tem um bloco /22, com 1.024 endereços, e 700 assinantes. Mesmo com crescimento, o estoque cobre a base por um bom tempo.
  2. Decisão do A: dual stack com IPv4 público, sem CGNAT por enquanto, e o IPv6 ligado agora para não depender do IPv4 no futuro.
  3. Provedor B: tem um bloco /24, com 256 endereços, e 6.000 assinantes. Não há como dar um IPv4 a cada casa.
  4. Decisão do B: dual stack com CGNAT, com o pool público dividido entre os assinantes e o IPv6 tirando tráfego da tradução.

O provedor A ainda deve planejar o CGNAT, porque o estoque acaba em algum momento, e comprar IPv4 tem custo alto; o guia sobre quanto custa IPv4 mostra as opções. Para o B, a pergunta seguinte é quantos clientes cabem por IP, tratada no guia de portas por cliente no CGNAT.

Como escolher entre as combinações na sua rede

Três perguntas resolvem a maior parte dos casos. Responda com os números da sua rede, não com o que o fornecedor de equipamento sugere.

  • Estoque: o bloco IPv4 próprio cobre a base atual e o crescimento dos próximos anos?
  • Prontidão: concentrador, RADIUS e roteadores dos clientes já entregam IPv6 sem ajuste?
  • Carga: o CGNAT atual tem folga de CPU, portas e registro no pico?

Estoque curto aponta para CGNAT, prontidão boa aponta para ligar o dual stack já, e CGNAT sem folga aponta para os dois ao mesmo tempo, porque o IPv6 adia a troca do equipamento.

Erros comuns na escolha entre dual stack e CGNAT

Os erros mais comuns vêm de tratar o IPv6 como projeto para depois e o CGNAT como solução final. Os dois juntos é que seguram a base em crescimento.

Evite

  • Comprar um equipamento de CGNAT maior sem ligar o IPv6. Parte da capacidade paga carrega tráfego que podia sair direto.
  • Ligar IPv6 só na borda. Se o prefixo não chega ao roteador da casa, o CGNAT não alivia nada.
  • Entregar prefixo dinâmico a cada conexão. Câmeras e regras do cliente quebram a cada reconexão.
  • Esquecer o firewall de entrada do IPv6 no roteador do cliente. Os aparelhos ficam expostos.
  • Desligar o CGNAT logo depois do dual stack. Sites e jogos que só falam IPv4 continuam precisando dele.

O prefixo fixo por assinante, entregue por DHCPv6, evita o terceiro erro e facilita o registro; a configuração está no guia de DHCPv6 com prefix delegation.

Dual stack dispensa o CGNAT algum dia?

Só quando quase todo o tráfego da base sair em IPv6, ou quando o IPv4 passar a ser entregue como serviço sobre a rede IPv6. Até lá, o CGNAT encolhe, mas continua necessário para os destinos que só falam IPv4.

Com o dual stack, os aparelhos preferem o IPv6 sempre que o destino oferece, graças ao mecanismo conhecido como Happy Eyeballs, que testa os dois caminhos e fica com o mais rápido. Os grandes serviços de vídeo, busca e rede social já respondem em IPv6 [CONFIRMAR situação atual], e é esse tráfego que sai do CGNAT primeiro.

Sinais de que o dual stack está funcionando

  • O roteador da casa recebe prefixo IPv6 e os aparelhos ganham endereço.
  • A fatia de tráfego em IPv6 na borda subiu depois de cada grupo migrado.
  • A CPU e as portas em uso no CGNAT caíram no mesmo horário de pico.
  • O registro diário do CGNAT ficou menor.
  • Os chamados de NAT estrito diminuíram nos grupos migrados.

Se a fatia de IPv6 subiu e o CGNAT não aliviou, o prefixo provavelmente não está chegando aos aparelhos. Quando tudo cai junto, o dual stack está fazendo o trabalho dele.

A Táquion Tech implanta dual stack em grupos, com prefixo fixo por login no RADIUS e medição do CGNAT antes e depois de cada etapa. Se o CGNAT ainda não existe ou foi montado sem registro, a implantação de CGNAT entra junto no mesmo projeto.

Perguntas frequentes

Dual stack substitui o CGNAT de vez?

Não, enquanto o provedor não tiver um IPv4 público por casa. O dual stack tira do CGNAT o tráfego que pode sair em IPv6, e o restante continua passando pela tradução.

O roteador do cliente precisa suportar dual stack?

Precisa, e precisa vir com o IPv6 ligado na WAN e na rede da casa. Roteadores antigos sem IPv6 continuam funcionando só com IPv4, atrás do CGNAT, até serem trocados.

Dual stack aumenta o trabalho de registro?

Não aumenta; costuma diminuir. O prefixo IPv6 é fixo por login e não exige registro de porta, enquanto o registro do CGNAT encolhe junto com o tráfego IPv4.

Vale ligar IPv6 numa base pequena com IPv4 sobrando?

Vale, porque o estoque de IPv4 acaba e a migração fica mais fácil com a base pequena. Ligar o IPv6 cedo evita montar o CGNAT às pressas quando o pool esvaziar.

A Anatel exige IPv6 dos provedores?

A agência acompanha a adoção de IPv6 e há exigências em discussão para provedores [CONFIRMAR na norma]. Antes de decidir com base nisso, confira a regra vigente e o porte do seu provedor.

Thiago Manoel

Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]

Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.

A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.

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Fontes

  1. RFC 4213, Basic Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers: define o funcionamento em pilha dupla, com IPv4 e IPv6 no mesmo equipamento
  2. RFC 8305, Happy Eyeballs Version 2: como o aparelho testa IPv6 e IPv4 e escolhe o caminho mais rápido
  3. RFC 6888, Common Requirements for Carrier-Grade NATs (CGNs): requisitos do CGNAT que continua atendendo a metade IPv4 do dual stack

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