O que é dual stack: explicação para provedores
O que é dual stack: é o modo de operação em que um equipamento ou uma rede roda IPv4 e IPv6 ao mesmo tempo, com um endereço de cada protocolo. No provedor, significa entregar ao assinante o IPv4 de sempre e um prefixo IPv6 na mesma conexão, deixando o aparelho escolher qual usar em cada destino.
Resumo
- Dual stack quer dizer pilha dupla, com as duas versões do protocolo IP funcionando lado a lado.
- O aparelho consulta o DNS e prefere IPv6 quando o destino oferece, voltando ao IPv4 se ele falhar.
- O mecanismo de Happy Eyeballs é o que esconde do assinante uma falha no IPv6.
- O dual stack vira problema quando o IPv6 funciona pela metade, porque a falha fica lenta em vez de óbvia.
O que é dual stack na rede de um provedor
Dual stack é a técnica de transição em que IPv4 e IPv6 convivem no mesmo equipamento e no mesmo enlace, sem que um dependa do outro. Foi descrita pelo IETF como o caminho básico para a chegada do IPv6 [CONFIRMAR na norma].
Os dois protocolos não conversam entre si: um pacote IPv4 não chega a um endereço IPv6 sem tradução. O dual stack evita a tradução dando ao aparelho os dois endereços, de modo que ele fala IPv6 com quem tem IPv6 e IPv4 com quem ainda não tem.
Para o provedor, isso é o que permite ligar o IPv6 sem tirar nada do ar. O IPv4 do assinante continua como está, inclusive atrás do CGNAT, e o IPv6 entra ao lado. A configuração do concentrador, do RADIUS e dos roteadores de cliente para chegar a esse estado é a implantação de dual stack.
Dual stack: o que significa o termo
Stack, em inglês, quer dizer pilha, e em redes a palavra nomeia a pilha de protocolos, as camadas que cuidam do pacote desde o aplicativo até o cabo. Dual stack significa pilha dupla: a camada de rede tem duas versões funcionando lado a lado.
Aplicação
Navegador, jogo ou aplicativo
Pede uma conexão a um nome, como um site, sem saber qual protocolo será usado.
Transporte
TCP e UDP
Os mesmos protocolos servem às duas versões do IP, sem mudança para o aplicativo.
Rede
IPv4 e IPv6 lado a lado
É aqui que a pilha é dupla. Cada conexão sai por uma das duas versões.
Enlace
Wi-Fi, Ethernet ou PPPoE
O mesmo meio físico carrega pacotes das duas versões até o provedor.
Só a camada de rede é duplicada. Por isso o assinante não precisa trocar aplicativo nem aparelho moderno para usar dual stack.
Onde o dual stack acontece na rede do provedor
O dual stack precisa existir em cada ponto do caminho, do celular do assinante até a borda. Basta um ponto só em IPv4 para o IPv6 parar ali.
| Ponto da rede | Em dual stack | Se ficar só em IPv4 |
|---|---|---|
| Aparelho do assinante | Endereço IPv4 privado e endereços IPv6 globais | Usa só IPv4 e passa pelo CGNAT |
| Roteador do cliente | IPv4 na WAN e prefixo IPv6 delegado para a casa | A casa inteira fica sem IPv6 |
| Concentrador | Pool IPv4 e pool de prefixos no mesmo perfil do plano | Nenhum assinante recebe IPv6 |
| Núcleo | Roteamento interno das duas famílias entre os POPs | O IPv6 do POP não chega à borda |
| Servidores | DNS, RADIUS e monitoramento com endereço nas duas versões | O assinante resolve nomes só por IPv4 |
| Borda | Sessões BGP e anúncio para IPv4 e para IPv6 | O bloco IPv6 não aparece na internet |
Repare que a linha do roteador do cliente é a que mais trava provedores: a borda e o concentrador ficam prontos, mas o roteador entregue na casa vem com o IPv6 desligado. O passo a passo das camadas está no guia de como configurar IPv6.
Como o aparelho escolhe entre IPv4 e IPv6?
O aparelho pergunta ao DNS os endereços do destino nas duas versões e tenta primeiro o IPv6, com o IPv4 de reserva. Se o IPv6 demora, a conexão em IPv4 assume em uma fração de segundo.
- Consulta: o aparelho pede ao DNS o registro A, de IPv4, e o registro AAAA, de IPv6, do nome que o aplicativo quer.
- Ordem: se os dois existem, a regra padrão de seleção de endereços coloca o IPv6 na frente.
- Corrida: o aparelho tenta o IPv6 e, se não houver resposta em poucas centenas de milissegundos, abre também o IPv4 [CONFIRMAR na norma].
- Vencedor: a conexão que responder primeiro é usada, e a outra é descartada.
- Memória: o sistema guarda por um tempo qual versão funcionou com aquele destino.
Esse comportamento tem nome: Happy Eyeballs, descrito pelo IETF justamente para que o usuário não sinta uma falha de IPv6. É ele que torna o dual stack seguro para o assinante, e é ele também que esconde problemas do provedor.
Quer o dual stack chegando à casa sem onda de chamados?
Na implantação de dual stack, um Especialista ajusta concentrador, RADIUS e CPEs, liga primeiro um grupo piloto e mede quanto do tráfego deixou o CGNAT.
Exemplo: o que acontece quando o IPv6 da casa falha
Suponha que o roteador do cliente recebeu o prefixo, mas um filtro no concentrador descarta parte do tráfego IPv6. O celular pede um site, recebe os dois endereços e tenta o IPv6 primeiro.
Sem resposta, o aparelho abre a conexão em IPv4 logo em seguida, e o site carrega com um pequeno atraso. O assinante não reclama de queda, reclama de lentidão em alguns sites, e o chamado chega ao suporte sem pista de que o problema está no IPv6.
Dual stack, IPv6 only ou só IPv4, qual a diferença?
Dual stack entrega os dois protocolos nativos, só IPv4 entrega um deles e IPv6 only entrega IPv6 nativo e leva o IPv4 por tradução ou túnel. A diferença está em onde fica a tradução e em quanto IPv4 o provedor precisa ter.
| Modelo | IPv4 para o assinante | IPv6 para o assinante | Exige do provedor |
|---|---|---|---|
| Só IPv4 | Privado, atrás do CGNAT | Nenhum | CGNAT carregando todo o tráfego |
| Dual stack | Privado, atrás do CGNAT | Nativo, com prefixo fixo | Duas famílias configuradas em todo o caminho |
| IPv6 only com 464XLAT | Traduzido a partir do IPv6 | Nativo | Tradutor no provedor e CPE ou celular compatível |
| IPv6 only com DS-Lite | Levado num túnel até o provedor | Nativo | CPE compatível e concentrador de túneis |
Para a maioria dos provedores regionais, o dual stack é o primeiro passo, porque funciona com os roteadores de cliente que já estão em campo. Os modelos IPv6 only entram depois, quando o IPv4 aperta mesmo com CGNAT; o guia de implantação de 464XLAT mostra um deles.
Quando vale ficar no dual stack por anos?
Vale quando o CGNAT dá conta do IPv4 que sobra e a base tem muitos modelos de roteador de cliente. Nesse cenário, mudar para IPv6 only obrigaria a trocar ou testar cada CPE, sem ganho que pague o esforço.
A comparação direta entre manter só o CGNAT e entrar em dual stack, critério por critério, está no guia dual stack ou CGNAT.
O que muda na operação com dual stack
Com dual stack, quase tudo na operação passa a existir em dobro: filtros, monitoramento, testes e registros. O trabalho não dobra, mas quem esquece a segunda metade cria problemas que só aparecem num dos protocolos.
- Filtros: a lista de acesso de IPv4 não vale para o IPv6, e cada roteador precisa das duas.
- Monitoramento: gráficos de tráfego e alarmes de queda separados por protocolo, para ver quando só um cai.
- Teste de chamado: o suporte testa em IPv4 e em IPv6, porque um site pode falhar só num deles.
- Registro de conexões: o IPv4 continua com porta e horário do CGNAT, e o IPv6 com o prefixo entregue ao login.
A Táquion Tech configura o dual stack com as duas metades da operação já previstas: filtros, gráficos e registro de prefixo entram na mesma janela em que o assinante passa a receber IPv6.
Quando o dual stack vira problema?
O dual stack vira problema quando o IPv6 funciona pela metade: o aparelho tenta, espera e volta ao IPv4, e o assinante sente lentidão sem queda. Uma falha total de IPv6 é mais fácil de achar do que uma parcial.
Sinais de IPv6 meio quebrado na base
- Assinantes reclamam de sites que demoram para abrir, mas o teste de velocidade sai normal.
- Alguns aplicativos funcionam no 4G e travam no Wi-Fi de casa.
- O tráfego IPv6 na borda é bem menor do que o esperado para a base atendida.
- Páginas grandes param de carregar no meio só em parte dos clientes.
- O problema some quando o suporte manda desligar o IPv6 no roteador.
Dois sinais ou mais apontam para IPv6 parcial, quase sempre filtro de ICMPv6, MTU ou rota de volta faltando. Desligar o IPv6 resolve o chamado, mas devolve o tráfego ao CGNAT.
Erros comuns que quebram o dual stack
Os erros abaixo deixam o IPv6 ligado no papel e lento na prática, o pior dos dois mundos.
Evite
- DNS sem AAAA ou sem IPv6: o aparelho nunca descobre que o destino tem IPv6, e o dual stack fica ocioso.
- Filtro de ICMPv6 copiado do IPv4: a descoberta de MTU falha, e páginas grandes travam.
- Prefixo sem rota de volta: o pacote sai em IPv6, mas a resposta não acha o assinante.
- Desligar o IPv6 a cada chamado: o suporte resolve o caso e a base volta, aos poucos, para o CGNAT.
E a regra da Anatel, aceita dual stack?
O dual stack entrega IPv6 nativo ao assinante, que é o que a oferta de IPv6 pede [CONFIRMAR na norma]. O que a agência cobra e em que prazo está no guia sobre o que a Anatel exige de IPv6.
Perguntas frequentes
O que significa dual stack no roteador de casa?
Significa que o roteador recebe do provedor um endereço IPv4 e um prefixo IPv6 e repassa os dois para os aparelhos da casa. Em muitos modelos aparece como opção de IPv4 e IPv6 na configuração da WAN.
Dual stack deixa a internet mais lenta?
Não, quando os dois protocolos funcionam bem, porque o aparelho usa o que responder primeiro. A lentidão só aparece quando o IPv6 está parcialmente quebrado e o aparelho perde tempo antes de voltar ao IPv4.
Com dual stack o provedor ainda precisa do CGNAT?
Precisa, para o tráfego que só existe em IPv4. O dual stack reduz o que passa pelo CGNAT, mas não o elimina enquanto houver sites e serviços sem IPv6.
Dual stack funciona com PPPoE e com IPoE?
Funciona com os dois. No PPPoE, o IPv6 é negociado dentro da mesma sessão, e no IPoE o prefixo chega por DHCPv6 na mesma VLAN do cliente.
Celular no 4G também usa dual stack?
Depende da operadora móvel, e muitas já usam IPv6 only com tradução para o IPv4. No Wi-Fi de casa, o celular passa a usar o modelo que o provedor fixo entrega.
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.
Fontes
- RFC 4213, Basic Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers: descreve o dual stack como mecanismo básico de transição para o IPv6
- RFC 8305, Happy Eyeballs Version 2: como o aparelho tenta IPv6 e IPv4 em paralelo e escolhe a conexão que responde primeiro
- RFC 6724, Default Address Selection for IPv6: regra padrão que coloca o IPv6 à frente do IPv4 quando os dois estão disponíveis
