Адреса IPv4 заканчиваются – хронология истощения

22.11.2019 | VAS Experts

По прогнозу главного инженера-исследователя интернет-регистратора APNIC Джеффа Хастона (Geoff Huston) запас адресов IPv4 полностью истощится в 2020 году. 35 лет назад при массовом внедрении TCP/IP такую проблему сложно было представить, адресов должно было хватать всем и для любых целей. Как регистраторы так быстро истратили свои запасы, у кого еще остались свободные адреса и почему это произошло?

История IPv4

Когда 4,3 млрд мало?

Вернемся на 35 лет назад в 1983 год. Массовое внедрение TCP/IP с использованием 32-битной адресации вселяло уверенность, что для 4,5 миллиардов человек будет достаточно 4,3 миллиардов адресов. Вот только население планеты выросло почти в два раза, а интернет получил очень широкое распространение.

Второй причиной быстрого истощения стала расточительность. В 80-х получить пул «белых» адресов было совсем несложно, многие компании стали владеть избыточным количеством публичных адресов, вплоть до того, что назначали их серверам в своих внутренних локальных сетях.

И третья причина, которая стала особенно актуальна в последние годы, распространение IoT (интернета вещей), мобильного интернета и виртуализации. Теперь у каждого человека дома могут быть 5 гаджетов с внешними адресами.

Отцы-основатели IPv4 ошиблись в расчете числа устройств в глобальной сети Интернет, и их неэффективное распределение привело к острому дефициту в последние годы.

Хронология истощения

Еще в начале 2000-х директор APNIC Пол Уилсон (Paul Wilson) прогнозировал истощение пула IPv4-адресов в ближайшие десять лет, и его предположения сбываются.

2011 год

Один из крупнейших интернет-регистраторов APNIC (выдает адреса в Азиатско-Тихоокеанском регионе) сообщил о том, что у него остался последний блок /8. В связи с чем, были определены новые правила выдачи адресов – только один блог из 1024 адресов в «одни руки». Это помогло организации выиграть время, без него адреса закончились в течении одного месяца, но на текущий момент у все еще APNIC небольшое число адресов.

2012 год

Теперь уже европейский интернет-регистратор RIPE заявляет о «скором конце», начинает раздавать последний блок /8 и вводит строгие ограничения по раздаче IPv4. В результате экономии к 2015 году организации удалось сохранить 16 миллионов свободных адресов, но к настоящему моменту их осталось всего 3,5 миллиона.

Для решения проблемы нехватки адресов IPv4 в 2012 году был запущен новый протокол IPv6. Многие мировые операторы связи сделали протокол активным для своих клиентов, среди них Internode, AT&T, Comcast, XS4ALL, Free Telecom и другие, а производители оборудования Cisco и D-Link сделали новый протокол по умолчанию активным в своих маршрутизаторах.

2013 год

Новый прогноз от Джеффа Хастона из APNIC – американский регистратор ARIN исчерпает запас адресов во второй половине 2014 года. Сам ARIN объявил о том, что начинают распределять последние два блока /8.

2015 год

У ARIN полностью закончился пул внешних IPv4-адресов, теперь американским компаниям, чтобы получить свободный адрес необходимо встать в очередь и ждать, пока кто-то освободит свои неиспользуемые.

2017 год

Регистратор LACNIC (страны латинской Америки) также заявил о прекращении выдачи адресов. А купить небольшой пул в свое распоряжение могут только те компании, которые до этого никогда раньше их не приобретали. AFRINIC (Африканский регион) продолжает выдачу, но теперь строго контролирует цель использования адресов IPv4 и выдает в «одни руки» только их ограниченное количество.

2019 год

В настоящий момент у всех интернет-регистраторов есть лишь по небольшому пулу адресов, и то, большая часть из них – это неиспользуемые адреса, которые периодически возвращают в оборот. Когда в MIT выявили 14 миллионов внешних неиспользуемых IP-адресов, то больше половины из них решили перепродать действительно нуждающимся компаниями.

Будущее внешней IP-адресации

По последним прогнозам, полное истощение адресов IPv4 произойдет к февралю 2020 года. Операторам связи, интернет-провайдерам, производителям оборудования и другим компаниям необходимо будет либо мигрировать на IPv6 или работать с NAT-механизмами.

Функция трансляции сетевых адресов (NAT) позволяет аппаратно преобразовывать несколько внутренних адресов в один публичный. Так как максимальное число портов трансляции составляет 65 тысяч, то, теоретически, такое число локальных адресов можно преобразовать в один внешний, на практике это значение немного меньше.

будущее ipv6

Корпоративные решения для операторов связи Carrier Grade NAT позволяют гибко и централизованно управлять всем множеством внешних и внутренних адресов абонентов, в том числе определять доступность к использованию TCP- и UDP- портов. Это необходимо для повышения эффективности использования портов, а также защиты от DDoS-атак.

Проблемы у сетевой трансляции адресов тоже есть, и главная заключается в том, что для всех абонентов в интернет отображается только один внешний адрес. Некоторые сайты могут заблокировать доступ множества пользователей с одного адреса, или вовсе расценить это как DoS-атаку и закрыть доступ для всех.

Лучшей альтернативой NAT можно считать плавный перевод всей инфраструктуры на IPv6 или использование временных гибридных схем. Адресов нового протокола хватит на долгое время, а также в него заложены некоторые преимущества, например, встроен IPSec для шифрования пакетов данных.

Однако в настоящий момент, несмотря на острую необходимость, IPv6 используют лишь 14,3% сайтов во всем мире. Есть ряд сложностей, которые не дают протоколу широкого распространения, они связаны как со стоимостью миграции, так и техническими сложностями внедрения, в том числе обратной совместимость с IPv4.

Более подробно мы об этом расскажем в новых материалах. Подписывайтесь на блог, чтобы не пропустить ничего важного и интересного.

Поделиться в социальных сетях