Koniec Internetu jaki znamy…
dr inż. Andrzej Bartosiewicz 
11.05.2010 
Komentarzy: 4
Adresy IP są podstawą funkcjonowania internetu. Każdy węzeł sieci musi mieć przypisany adres IP, dzięki temu możliwa jest komunikacja od jednego urządzenia wpiętego do sieci do innego np. komputera przed którym właśnie siedzisz…
IPv4
  photo credit: saschaaa |
Adres IP w wersji 4 [1] tzw. IPv4 ma przykładową postać: 204.61.216.39
Adres IP w wersji 4 składa się z 32 bitów, co daje nam 4,294,967,296 (2^32) możliwych adresów. Niestety wiele z tych adresów nie może być wykorzystywanych do komunikacji ze względu na to, że pewne pule zostały zarezerwowane na samym początku do zastosowań specjalnych. I tak przykładowo bloki adresowe:
127.0.0.0/8 to tzw. “loopback”,
172.16.0.0/12 to jedna z puli na sieci prywatne,
224.0.0.0/4 to multicast itd.
W sumie ~18 milionów adresów zarezerwowanych jest dla sieci prywatnych a ~270 milionów adresów dla potrzeb multicasting.
Przydział adresów
Za przydział adresów na najwyższym poziomie, analogicznie jak w przypadku domen internetowych, odpowiada ICANN [2]. ICANN przydziela bloki adresowe tzw. Regional Internet Registries [3], czyli regionalnym organizacjom obejmujących całe kontynenty. I tutaj analogia do domen internetowych się kończy. W przypadku domen, ICANN przydziela adresy poszczególnym państwom, w przypadku adresów IP przydziela organizacjom obejmującym kontynenty. RIR [3] dzielą otrzymane bloki na mniejsze i przydzielają je poszczególnym tzw. „Local Internet Registries” którymi są zazwyczaj operatorzy ISP. Po otrzymaniu bloków adresowych, LIR następnie dalej przydzielają mniejsze bloki swoim klientom.
Przydział adresów następuje w tzw. blokach adresowych. W początkowej fazie rozwoju Internetu poszczególnym odbiorcom końcowym przydzielane były bloki adresowe /8, co daje 16 777 214 adresów IP na jeden blok. I tak, firmy (np. General Electric, IBM, AT&T, Xerox, HP, DuPont, Merc, Bell, Halliburton, Apple), uniwersytety (np. MIT) oraz organizacje rządowe Departament Obrony USA, Departament Obrony UK, United States Postal Service) mają po jednym lub wielokrotności 16-milionowego bloku [4]. Oczywiście taki sposób przydziału adresów spowodował, że z jednej strony niektóre firmy stały się posiadaczami gigantycznych (niewykorzystanych) bloków adresowych, a z drugiej, że większość adresów pozostała w Stanach Zjednoczonych (obecnie ok. 60% wszystkich użytecznych adresów IPv4).
Po roku 1993 zaczęto prowadzić nieco bardziej efektywną gospodarkę adresami. IANA przeszła na gospodarkę tzw. CIDR czyli Classless Inter-Domain Routing [5], co pozwoliło na przydział klas adresów bardziej dopasowanych do faktycznych potrzeb odbiorców (zamiast klasy A zawierającej 16,777,216 adresów, klasy B zawierającej 65,536 adresów i klasy C zawierającej 256 adresów, można było przydzielać np. klasy /20 czyli po 4,096 adresów).
Niestety coraz większe zapotrzebowanie na adresy IPv4 i jednocześnie wcześniejsza błędna polityka w zakresie przydziału klas typu A dla pojedynczych firm i instytucji spowodowały, że zbliżamy się do momentu, kiedy zabraknie wolnych adresów IPv4 do przydziału. Na chwilę obecną zostało jedynie 20 bloków /8 które ICANN (IANA) może przydzielić wszystkim RIR. To oznacza, że być może już w roku 2010 zabraknie adresów IPv4 do podziału przez ICANN a w roku 2011 zabraknie takich adresów do podziału przez RIR.
IPv6 nadchodzi… IPv4 nadal potrzebny…
Rozwiązaniem jest przejście na protokół IPv6, gdzie dostępnych jest… 2^128 adresów. Niestety wielu operatorom, dopóki istnieją wolne adresy IPv4, nie spieszy się z (pełnym) przejściem na technologię IPv6 [8] .
Przykładowy adres IP w wersji 6: 2001:500:14:6039:ad:0:0:1
IPv6 z punktu widzenia użytkowników końcowych jak i operatorów ma bardzo wiele zalet i znaczną przewagę nad IPv4 od strony funkcjonalnej jak np. autokonfiguracja, zaimplementowany multicast, IPsec w protokole czy uproszczone (szybsze) przekazywanie pakietów (szczegółowo opiszę zalety IPv6 w jednym z następnych artykułów), niemniej jednak wymaga po stronie operatorów pewnych inwestycji oraz wiąże się oczywiście z ryzykiem związanym z wdrażaną technologią. Co więcej, przejście na IPv6 nie oznacza końca użytkowania adresów IPv4 przez operatorów, wymagane jest bowiem dokonywanie translacji pomiędzy adresami IPv4 i IPv6 do czasu kiedy będzie możliwe pełne przejście na adresację IPv6. Tak więc każdy operator oferujący klientom swojej sieci adresy IPv6 będzie nadal musiał posługiwać się adresacją IPv4, po to aby zapewnić swoim klientom możliwość dostępu do zasobów sieci korzystającej z adresów IPv4.
Transfery, licytacje, ograniczenia…
Zamiast więc szybko przechodzić na adresację IPv6, pojawiają się koncepcje w jaki sposób odzyskać część przydzielonych już adresów IPv4. Pośród osób zarządzających adresacją IP (w wersji 4 i 6) pojawia się obawa, że jeśli organizacje regionalne nie wesprą procesu „transferu” [6] bloków IP pomiędzy ich posiadaczami (dokładnie: dzierżawcami), transakcje będą realizowane na czarnym rynku. Przykładowo ARIN jest nawet w stanie zaakceptować legalne, odpłatne transakcje (transfery) pomiędzy podmiotami posiadającym bloki adresowe – coś, co jeszcze kilka miesięcy temu wydawało się niemożliwe. W przypadku ARIN, proces transferu [6] polega na tym, że podmiot posiadający nieużywany blok adresowy zwraca go do ARIN, jednocześnie określając, kto może taki blok następnie otrzymać. ARIN nie wchodzi w szczegóły finansowe transakcji, ale dopuszcza, że oba podmioty porozumiały się nie tylko w kwestiach technicznych ale także biznesowych.
Dodatkowo organizacje regionalne rozważają koncepcje chociażby odzyskiwania poszczególnych bloków adresowych i wystawianie dostępnych adresów w formie licytacji.
Dodatkowo pojawiają się pomysły w jaki sposób rozdzielić ostatnie wolne adresy IPv4. Jeden z pomysłów zakłada np. podział ostatnich bloków /8 na bloki /22 [7], czyli po 1024 pojedyncze adresy IP.
Osoby zainteresowane możliwymi sposobami poprawy gospodarki adresami IPv4 polecam prezentację z debaty w Urzędzie Komunikacji Elektronicznej w roku 2009, gdzie przedstawiane pomysły (odsprzedaże, aukcje, płatny przydział, odbieranie nieużywanych bloków itd.) [9] dopiero teraz znajdują zrozumienie pośród decydentów.
Niezależnie od dokonanych wyborów co do zarządzania pozostałą pulą adresów IPv4, operatorzy będą musieli szybko rozpocząć proces przejścia na IP w wersji 6 po to, aby w długotrwałej perspektywie ograniczyć koszt pozyskania adresów IPv4.
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/IPv4
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/ICANN
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Regional_Internet_Registry
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_assigned_/8_IP_address_blocks
[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Classless_Inter-Domain_Routing
[6] https://www.arin.net/resources/request/transfers.html
[7] http://www.ripe.net/ripe/policies/proposals/2010-02.html
[8] http://en.wikipedia.org/wiki/IPv6
[9] http://www.bartosiewicz.pl/2009_03_21_UKE.pdf
