Момент, коли 32-розрядні IP-адреси остаточно закінчуються, небезпечно наближається. Цілі постачальники послуг можуть приховувати своїх користувачів за NAT, і не виключено, що IP-хости торгуватимуть останніми наборами. За словами батька Інтернету, впровадження IPv6 є терміновим.
Vint Cerf, який брав участь у прокладанні стандарту TCP/IP, вкотре висловив те, про що вже багато років говорять у галузі: у нас швидко закінчується IPv4, на який перехід на IPv6 може дати єдину відповідну відповідь . Ветеран виступив на галузевій нараді з нагоди 40-ї річниці народження Інтернету в Маунтін-В'ю, Кремнієва долина, що IPv4 може стати дефіцитним на початку 2011 року на додаток до сучасних тенденцій.
Хоча це можна тимчасово вирішити за допомогою різноманітних методів, розумним рішенням буде перехід на IPv6, що дозволить практично нескінченне призначення IP-адреси. "Ми побачимо мільярди та мільярди активів у мережі", - прогнозує Серф. Є й інші з подібними поглядами, дослідження ОЕСР (Організація міжнародного розвитку та співробітництва) минулого року дійшло до висновку, що адресний простір IPv4 закінчиться до 2011 року. Як Інтернет-корпорація з присвоєними іменами та номерами (ICANN), так і IDC, які контролюють домени Інтернету найвищого рівня, вважають, що безкоштовні адреси закінчаться десь між 2010 і 2012 роками.
Історія
У 1981 році Інтернет-протокол, або IP, був стандартизований. Хоча вони ще не могли сказати, коли, але ми тепер знаємо, що незабаром у нас закінчаться адреси для ідентифікації мережевих пристроїв. Теоретичний максимум - рівно 4 мільярди 294 мільйони 967 тисяч 296 варіацій. Наступного року Інтернет не досягне цього максимуму, але доля IPv4 буде досягнута завдяки практиці розподілу адрес.
До 1993 року адреси розподілялися більшими блоками, оскільки протоколи маршрутизаторів все ще були технологічно обмеженими порівняно з сьогоднішніми днями. Наприкінці 90-х, із широким використанням Інтернету, було потрібно все більше і більше адрес, і багато місць намагалися це подолати за допомогою NAT. Машини, що висять у внутрішніх мережах, можуть бути приховані за однією IP-адресою за допомогою NAT (Network Address Translation), зберігаючи багато адрес, але одночасно втрачаючи ідентифікацію окремих пристроїв. З введенням NAT мережеві пристрої змогли переадресувати вхідний та вихідний трафік, усунувши необхідність мережі в сотні чи тисячі машин використовувати однакову кількість адрес.
До 2005 року було зрозуміло, що 32-розрядна система адресації затягнеться не лише на десятиліття, а лише на кілька років, завдяки мобільній революції та тому факту, що 1,5 мільярда людей зараз користуються Інтернетом. На щастя, це буде не кінець світу, насправді, Інтернет вже деякий час готується до переходу, і IPv6, який замінить IPv4, вже йде напевно, допускаючи майже незрозумілу кількість змін на людський масштаб. Можна сказати, що за IPv6 кожна крупинка пилу в Сахарі може мати власну IP-адресу. Що вам може знадобитися, якщо вам потрібна справжня власна адреса для кожного пристрою, який висить у мережі замість NAT. Для ПК, сервера, мережевого пристрою, мобільного телефону, медіаплеєра, побутової техніки, автомобіля чи будь-чого іншого, що працює від електрики, і ми хочемо запрограмувати або спілкуватися з ним.
Відділи, вигравіровані в камені
Орган, що здійснює моніторинг діапазонів адрес IPv4, організація, призначена для доступу до Інтернету (IANA), класифікувала IP-адреси на п’ять класів для кожного домену: 0-127 (A), 128-191 (B), 192-223 (C), 224-239 (D) та 240-255 (E). З них група D зарезервована для багатоадресного трафіку, коли відправлений пакет надходить до кількох одержувачів, а група Е була заблокована з самого початку, і кажуть, що не всі пристрої можуть бути переключені для використання цього діапазону до запуску адрес назовні Таким чином, клас Е ніколи не використовуватиметься. У класі A є три спеціальні адреси, які також виключають діапазони: 0.0.0.0 - маршрутизатор за замовчуванням, 127.0.0.1 - localhost, який є вашою власною машиною, і 10.x.x.x зарезервовано для приватної адресації.
Таким чином, 221 придатний діапазон залишався в класах A, B та C. В даний час 101 з них виділено для загального користування, 92 - це «спадщина» старої руки і лише 28 - безкоштовні. Кожен із перших 101 "зарезервованих" доменів управляється одним із п’яти регіональних офісів Інтернету (RIR) і поширюється серед постачальників послуг. 92 провінції в категорії "спадщина" були передані безпосередньо уряду США, серед інших (близько 10), а також великим організаціям, таким як IBM, Apple, DEC, HP, MIT або інші великі університети та наукові центри.
Ще 788 мільйонів безкоштовних IP-адрес
Однак решта 28 доменів взагалі не використовуються, вони представляють резерви адрес IPv4. Цей резерв називається глобальним пулом IANA і складається приблизно з 470 мільйонів безкоштовних назв. Крім того, виділяються не всі адреси, якими керують RIR, наприклад, 12 мільйонів IP-адрес використовуються в Африці, а 21 мільйон є безкоштовними в організації там. З іншого боку, в Азії виділяється 511 мільйонів і залишається лише 60 мільйонів, а в категорії «спадщина» виділяється 1,41 мільярда, а 133 мільйони - безкоштовно. Загалом у світі наразі існує 2,919 мільярда IP-адрес, а 788 мільйонів все ще є безкоштовними (сума двох цифр не відповідає теоретичному максимуму через спеціальні угоди та практики).
Джерело: Ars Technica
RIR підтримують достатню адресу протягом дев'яти місяців, коли вони потрапляють під неї, вони завжди подаватимуть заявки на два нових домени. За дев'ять місяців у Північній Америці або регіоні Європи, колишнього Радянського Союзу та Близького Сходу закінчуються лише дві одиниці - півдюжини в Південній Америці та кілька мільйонів в Африці. З іншого боку, Азії потрібно лише чотири за стільки часу, скільки їй потрібно для задоволення потреб населення Китаю та Індії. Згідно з попередньою угодою, коли вільні запаси закінчуються, кожна RIR отримує останню. Розраховано до кінця наступного року, але якщо темпи залишаться на нинішньому рівні, існуючі 28 діапазонів, що залишилися, закінчаться через півтора року.
Земля горить під ногами Азії, Америки та Європи
У Південній Америці та Африці ріст настільки малий, що його можна було б витягнути роками, але інші RIR мають лише 1, до двох років. Якщо перенесення IPv6 не відбудеться, залишки в категорії "застарілий" все одно можуть бути скреплені разом. Проблема, однак, полягає в тому, що виникають труднощі з розподілом останньої маржі, особливо в Європі та Америці, де правила щодо нових вимог стають дедалі жорсткішими, оскільки закінчуються заголовки. Більше того, в США лише один відсоток членів RIR, членів ARIN, забирає вісімдесят відсотків запитуваних адрес, основних провайдерів.
Якщо ми дійдемо до точки, де закінчуються великі блоки, розмір яких перевищує півмільйона адрес, стає все важче задовольнити потреби. Деякі кажуть, що рішенням буде торгівля з провінціями і, таким чином, ще на деякий час витягнута. Уряд США також має 150 мільйонів IP-адрес, а HP - 33 мільйони, і всі вони, безумовно, не потрібні. А ті, хто хоче підключитися до гігантського сервера, безумовно, із задоволенням заплатять за IP-адресу 10 доларів або 100 доларів. З іншого боку, торгівля етикетками вимагатиме серйозного контролю з боку великих, щоб з’ясувати, чи стосуються брандмауери або фільтри програм ці домени як виняток, інакше бізнес матиме серйозний ризик для безпеки. І це могло б трохи підняти ціни, навіть підштовхнувши їх до нереальних висот.
Великі постачальники ковтають запас
Якщо у Інтернет-провайдерів закінчиться запас, вони не зможуть призначати кілька унікальних адрес IPv4 кожному клієнту. Очевидним рішенням може бути те, що нові вже отримають версії IPv6, але це неможливо, оскільки більшість мереж та служб все ще не підготовлені до міграції, а деякі пристрої не зможуть працювати. Прикладами є деякі смартфони, телефони VoIP та веб-камери. Відповідно до поточної ситуації, єдиним виходом із цієї кривої було б, щоб постачальники послуг запровадили CGN (NAT для класу перевізників).
І це торкнеться не тільки нових користувачів, але й існуючих, оскільки деякі провайдери, безумовно, повернуть можливість унікальної IP-адреси, щоб забезпечити CGN достатньою адресою. З точки зору користувача, це означало б, що Інтернет і електронна пошта працювали б чудово, але програми VoIP або навіть BitTorrent вже могли б бути проблемою. Наприклад, Skype перетворює користувачів із загальнодоступними IP-адресами на супервузли для підключення тих, хто стоїть за NAT.
Мені потрібен IPv6
ОЕСР зазначає, що NAT було розроблено як тимчасове та недороге рішення протягом останнього десятиліття через обмежений діапазон адрес IPv4, але далеко не ідеальне рішення. Немає стандарту для реалізації NAT, тому ІТ-постачальники та клієнти виділяють значні ресурси для належної конфігурації, щоб уникнути різних збоїв, що трапляються, особливо в програмах зв'язку та обміну даними, які потребують з'єднання p2p. Крім того, NAT вимагає більш потужного обладнання за додаткову плату через обчислювальну потужність, яку він переводить.
NAT не реагує ні на зростаючий попит на IP-адреси для серверів, ні на мобілізацію Інтернету, де було б доцільним призначити постійні IP-адреси мобільним телефонам, ноутбукам та транспортним засобам. Динамічна IP-адреса змушує багато інтернет-додатків відключатися, і її розподіл відбувається повільно, тому вона вимагає постійної присутності в Інтернеті пристроїв, що означає споживання енергії, що погіршує час автономної роботи. Оскільки кількість підключених пристроїв вибухає, рано чи пізно внутрішні домени постачальників послуг закінчаться, тому слід будувати багаторівневу ієрархію CGN, що ще більше збільшує складність та неміцність системи - на відміну від "квартири", елегантна відповідь IPv6.
Згідно з OECD, уряд повинен керувати переходом, вимагаючи IPv6 для закупівель та державно-приватних проектів, одночасно починаючи мігрувати власну інфраструктуру до IPv6. IPv6 підтримав крок ICANN минулого року щодо надання шести з 13 кореневих DNS-серверів адресами IPv6. Тепер черга Інтернет-провайдерів почати підтримувати IPv6 та (навіть) призначати адреси в цьому домені для сучасних операційних систем, одночасно керуючи шлюзом між двома світами за допомогою технологій упаковки та узгодження.