Rückblick: wie die IPv4-Adressen erschöpft wurden

Geoff Huston, Chief Researcher des Internetregistrars APNIC, prognostizierte, dass die IPv4-Adressen im Jahr 2020 zur Neige gehen würden. In diesem neuen Materialzyklus frischen wir die Informationen darüber auf, wie die Adressen erschöpft wurden, wer sie noch hat und warum das so gekommen ist.

Rückblick: wie die IPv4-Adressen erschöpft wurden
/ Unsplash / Loïc Mermilliod

Warum enden die Adressen

Bevor wir erzählen, wie der Pool von IPv4 "austrocknete", wollen wir kurz die Ursachen besprechen. 1983, bei der Einführung von TCP/IP, wurde eine 32-Bit-Adressierung verwendet. Zu dieser Zeit schien, dass 4,3 Milliarden Adressen für 4,5 Milliarden Menschen vollkommen ausreichend sind. Aber damals berücksichtigten die Entwickler nicht, dass die Weltbevölkerung fast doppelt so groß werden würde und das Internet eine breite Verbreitung erfahren würde.

In den 80er Jahren erhielten viele Organisationen mehr Adressen, als sie tatsächlich benötigten. Einige Unternehmen verwenden bis heute öffentliche Adressen für Server, die ausschließlich in lokalen Netzwerken betrieben werden. Die Verbreitung mobiler Technologien, des Internets der Dinge und der Virtualisierung befeuerte das Problem. Fehleinschätzungen bei der Schätzung der Anzahl an Hosts im globalen Netzwerk und eine ineffiziente Verteilung der Adressen führten zur Knappheit von IPv4.

Wie die Adressen endeten

Zu Beginn der 2000er Jahre erklärte der Direktor von APNIC, Paul Wilson, gab an,, dass die IPv4-Adressen in den nächsten zehn Jahren zur Neige gehen würden. Insgesamt war seine Prognose ziemlich genau.

2011: Wie von Wilson vorhergesagt, verfügte der Internetregistrar APNIC (verantwortlich für die asiatisch-pazifische Region) über den letzten Block /8. Die Organisation führte eine neue Regel ein – ein Block mit 1024 Adressen für "eine Hand". Analysten sagen, dass dieser Block ohne diese Einschränkung innerhalb eines Monats erschöpft gewesen wäre. Nun hat APNIC nur noch eine kleine Menge an Adressen zur Verfügung.

2012: Der europäische Internetregistrar RIPE gab die Erschöpfung des Pools bekannt. Er begann ebenfalls mit der Verteilung des letzten Blocks /8. Die Organisation folgte dem Beispiel von APNIC und führte strenge Beschränkungen für die Vergabe von IPv4 ein. Im Jahr 2015 hatte RIPE nur noch 16 Millionen freie Adressen. Heute ist diese Zahl erheblich gesunken – auf 3,5 Millionen. Es ist erwähnenswert, dass im Jahr 2012 die weltweite Einführung von IPv6 stattfand.. Weltweite Telekommunikationsanbieter haben ein neues Protokoll für einen Teil ihrer Kunden aktiviert. Zu den ersten gehörten AT&T, Comcast, Free Telecom, Internode, XS4ALL und andere. Cisco und D-Link haben zudem IPv6 standardmäßig in den von ihnen produzierten Routern aktiviert.

Ein paar frische Beiträge aus unserem Blog auf Habré:

2013 Jahr: Jeff Huston von APNIC im Blog erzählte, dass die IPv4-Adressen beim amerikanischen Registrar ARIN in der zweiten Hälfte des Jahres 2014 aufgebraucht sein werden. Etwa zur gleichen Zeit erklärten Vertreter von ARIN haben bekannt gegeben, dass ihnen nur noch zwei Blöcke /8 zur Verfügung stehen.

2015 Jahr: ARIN wurde der erste Registrar, der vollständig über seinen Pool an verfügbaren IPv4-Adressen verfügte. Alle Unternehmen in dieser Region stehen Schlange und warten, bis jemand nicht verwendete IPs freigibt.

2017 Jahr: Über die Einstellung der Vergabe von Adressen erklärt bei dem Registrar LACNIC, der für die Länder Lateinamerikas zuständig ist. Jetzt können nur noch Unternehmen einen Block erwerben, die zuvor nie welche erhalten haben. Auch bei AFRINIC – zuständig für die afrikanische Region – wurden Beschränkungen für die Vergabe von Adressen eingeführt. Die Verwendung wird streng bewertet, die maximale Anzahl an Adressen pro Hand ist limitiert.

2019 Jahr: Heute haben alle Registrar eine relativ kleine Anzahl an Adressen übrig. Die Pools werden aufrechterhalten, indem nicht genutzte Adressen regelmäßig wieder in den Umlauf kommen. Zum Beispiel wurden am MIT 14 Millionen IP-Adressen entdeckt. Mehr als die Hälfte davon beschlossen, sie an bedürftige Unternehmen weiterzuverkaufen. Es wird angenommen, dass die IPv4-Adressen

Was kommt als nächstes

ausgehen werden bis Februar 2020. Danach werden die Internetanbieter, Hersteller von Netzwerkausrüstung und andere Unternehmen vor der Wahl stehen – auf IPv6 migrieren oder mit NAT-Mechanismen Die Netzwerkadressübersetzung (NAT) ermöglicht es, mehrere lokale Adressen in eine externe Adresse umzuwandeln. Die maximale Anzahl an Ports beträgt 65 Tausend. Theoretisch kann eine ebenso große Anzahl an lokalen Adressen einer öffentlichen Adresse zugeordnet werden (wenn man einige Einschränkungen bestimmter NAT-Implementierungen außer Acht lässt)..

Jordan Whitt

Rückblick: wie die IPv4-Adressen erschöpft wurden
/ Unsplash / Jordan Whitt

Internetdienstleister können auf spezialisierte Lösungen zurückgreifen – Carrier Grade NAT. Diese ermöglichen eine zentrale Verwaltung der lokalen und externen Adressen der Abonnenten und schränken die Anzahl der für Kunden verfügbaren TCP- und UDP-Ports ein. Dadurch werden die Ports zwischen den Benutzern effizienter verteilt, zudem entsteht ein Schutz vor DDoS-Angriffen.

Zu den Nachteilen von NAT gehören potenzielle Probleme mit Firewalls. Alle Benutzersitzungen gehen über eine einzige öffentliche Adresse ins Netz. Das bedeutet, dass nur ein Kunde gleichzeitig mit Websites arbeiten kann, die den Zugriff auf Dienste über IP eröffnen. Zudem könnte die Ressource annehmen, dass sie unter einem DoS-Angriff steht, und den Zugang für alle Kunden sperren.

Eine Alternative zu NAT ist der Umstieg auf IPv6. Diese Adressen werden für lange Zeit ausreichend sein, zudem bietet es eine Reihe von Vorteilen. Zum Beispiel gibt es eine integrierte Komponente namens IPSec, die einzelne Datenpakete verschlüsselt.

Bislang sind IPv6 wird verwendet lediglich 14,3 % der Websites weltweit. Die breite Verbreitung des Protokolls wird durch mehrere Faktoren behindert, die mit den Kosten der Migration, dem Fehlen von Abwärtskompatibilität und technischen Schwierigkeiten bei der Implementierung zusammenhängen.

Darüber werden wir das nächste Mal berichten.

Über das schreiben wir im Unternehmensblog VAS Experts:

Quelle: habr.com

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