Co budete dělat 16. května 2012?

O protokolu IPv6 se už mluví několik let, dodnes je to ale spíš záležitost akademiků a správců IT. Přitom je zřejmé, že během několika let dojdou volné IPv4 adresy a internet se přestane rozvíjet.

Od začátku nového roku plní titulní stránky novin zkazky o probíhající krizi v dodávkách zemního plynu do Evropy. Slovenský ministerský předseda varuje před totálním „blackoutem“ v národní elektrické síti, která je závislá na zemním plynu, na Balkáně se pro změnu stává luxusním zbožím uhlí a brikety.

Kolik kombinací má IP adresa

O blackoutu se už dlouhé roky spekuluje i ve světě IT a to v souvislosti s počtem volných IP adres, který se neustále zmenšuje. Ačkoliv společnost už před lety objevila řešení v podobě inovovaného adresního protokolu IPv6, jeho praktická implementace stále vázne a mnohým se při představě globálního přechodu ze současného IPv4 na IPv6 ježí chlupy na celém těle. Akce „kulový blesk“ během následujících několika let skutečně přijde a bude to vskutku zajímavá podívaná.

Současná IPv4 adresa se skládá ze 4 bajtů, v desítkové soustavě se tedy jedná o čtveřici celých čísel v intervalu <0;255>. Pokud si vzpomenete na středoškolské hodiny matematiky, jistě mi dáte za pravdu, že lze z této čtveřice vygenerovat zdánlivě bezmezných 232 číselných kombinací. To je vskutku slušné číslo, adresování počítačů v internetu nicméně není tak jednoduché jako inkrementální přidělování čísel u nás tak oblíbeného ICQ.

Kolik adres má IPv4 a IPv6 adresný systém?

  • 32bitový IPv4 systém má teoreticky 4×109 adres (4,3 miliardy kombinací)
  • 128bitový IPv6 systém má teoreticky 3,4×1038 adres (340 trilionů trilionů kombinací)
    jednoduše řečeno 5 tisíc bilionů bilionů IPv6 adres pro každého žijícího člověka

Od 254 podsítí k beztřídnímu internetu

Systém adresování se v průběhu posledních desetiletí výrazně transformoval. Na počátku 80. let měli internetoví průkopníci představu, že světu vystačí 254 podsítí definovaných prvním bajtem IP adresy. Zbytek pak bude vyhrazen na identifikaci konkrétního počítače. Tato architektura by byla udržitelná snad pouze tehdy, pokud by každou subsíť tvořily celé národní státy s miliony uživatelů, pravděpodobně by se ale nenašel ani jeden správce a výrobce hardwaru, který by chtěl takto rozsáhlou síť udržovat v chodu.

A tak se časem přešlo na architekturu pěti tříd, které jasně definovaly, jaká část adresy určuje subsíť a jaká samotný počítač připojený do této subsítě a potažmo tedy celého internetu – shluku subsítí. Tato architektura vydržela po zbytek 80. let (a v terminologii přetrvává dodnes), s příchodem bezstarostných 90. let, kdy nastal skutečný boom internetu, ale třídní systém padl. Musel padnout.

Zatímco třída A představovala 128 podsítí, z nichž každá mohla adresovat 16,7 milionů počítačů, třída B nabízela 16 tisíc podsítí, z nichž každá mohla adresovat 65 tisíc počítačů. Pro běžný internet byla důležitá ještě třída C, která nabízela prostor pro 2 miliony podsítí, z nichž každá mohla adresovat 254 počítačů.

Při pohledu na tuto architekturu je zřejmé, že provozovatelům sítí z třídy C v průběhu let rozsah přidělených IP adres přestal stačit a usilovali o zařazení do třídy B, která ale pro změnu byla omezena rozsahem podsítí. Zcela logicky tak vznikalo čím dále tím více hluchých míst, o které nikdo nejevil zájem, a o jiné místa v adresování se naopak vedly pomyslné boje. Vše vyřešil rok 1993 a přechod na současný systém beztřídního adresování, který je mnohem flexibilnější. Předěl mezi podsítí a identifikací počítače určuje maska podsítě.

Klepněte pro větší obrázek
Postupné obsazování volných IP adres od počátku 80. let (jednotka osy y představuje 16,7 milionů adres)
V grafu je patrné desetileté zpomalení po roce 1993 způsobené novou architekturou, NAT překladači, dočasnými adresami aj.

S rokem 1993 tedy postupně vymizelo mnoho hluchých míst a rychlost úbytku volných IP adres se zpomalila. To ostatně souvisí i s budováním lokálních sítí a požíváním NAT routerů, které celé subsítě schovaly pod jednu internetovou IP adresu a přidělování dočasných IP adres ze strany ISP.

IP adresy přerozděluje organizace IANA

Nevyužitá místa nicméně přetrvávají dodnes a to pro změnu v souvislosti se strukturou distribuce IP adres. O jejich přerozdělování se stará organizace IANA (Internet Assigned Numbers Authority), která je po blocích v případě potřeby přerozděluje regionálním registrátorům a ti pak svým členům v národních státech.

Klepněte pro větší obrázek
Regionální registrátoři, kterým blokově IANA přiděluje nové IP adresy

Nás se týká registrátor RIPE NCC, který se stará o IP adresy přidělené euroasijskému kontinentu vyjma jihovýchodní Asie. Na stránkách RIPE NCC najdete všechny jeho členy podle národních států, ty české pak na tomto výpisu.

Samotná IANA spravuje IP adresy na té nejvyšší úrovni, přerozděluje tedy bloky IP adres definované prvním bajtem, tedy prvním trojčíslím. Těchto bloků je 256 a každý z nich obsahuje 16,7 milionů IP adres. Pokud počet volných IP adres regionálního registrátora klesne pod určitou mez, IANA mu přidělí libovolný počet bloků, který musí pokrýt spotřebu nejméně na osmnáct následujících měsíců.

LEGACY – dědictví internetových nestorů

Regionální registrátoři nicméně nemohou společně využít všech 256 bloků, mnohé jsou totiž rezervované pro specifické činnosti, ve velkém množství pro multicast, případně celé rozsahy IP adres podle prvního bajtu získaly na počátku devadesátých let americké univerzity, federální instituce a soukromé firmy – velcí hráči, kteří stáli na počátku vojenského, akademického a komerčního internetu.

Tato skupina tzv. LEGACY bloků funguje dodnes mimo systém regionálních registrátorů, Xerox, IBM, Apple, Ford nebo pro změnu univerzita MIT či US Postal Service tak každý spravují 16,7 milionů adres. Všechny LEGACY bloky čítají dohromady 1,5 miliardy adres, z nichž 180 milionů ještě čeká na přidělení.

Kompletní přehled každého z těchto bloků najdete na aktualizovaném výpisu na stránkách IANA.

Klepněte pro větší obrázek
Ukázka z výpisu všech 256 bloků podle prvního bajtu v IP adrese
Například IBM spravuje celý rozsah LEGACY adres v rozsahu 9.0.0.0 až 9.255.255.255

Pokud by se vrátily všechny LEGACY adresy zpět do oběhu, možná by se ušetřily i roky. Na druhou stranu by na takový krok museli přistoupit sami správci těchto bloků a někdo by musel poměrně složitou restruktualizaci zaplatit. Přesto se některé federální instituce v USA v minulosti LEGACY bloků zbavily pro  „veřejné blaho“ a zpomalily tak rostoucí spotřebu. LEGACY bloků je v současné době 92, o jeden více než loni

Spotřeba IP adres v roce 2008

Správce blokůPočet blokůZměny v roce 2008Počet adres
(miliony)
Používaných adres
(miliony)
Volných adres
(miliony)
AfriNIC2 33,59,224,4
APNIC304503,3454,648,9
ARIN314520,1446,174
LACNIC6 100,168,931,8
RIPE NCC26 436,2423,712,6
LEGACY9211543,51363,3180,2
zatím nepřiděleno34-9570,4 570,4
celkem221 3707,82765,42942,3

Z tabulky výše je patrné, že více než půl miliardy adres má podle současného scénáře k dispozici IANA ve formě balíku nepřidělených IP adres, 180 milionů volných IP adres skrývá LEGACY a jen o pár milionů více všichni regionální registrátoři dohromady. Číslo je to vysoké díky tomu, že APNIC (Asie/Pacifik) a ARIN (Severní Amerika) loni získaly od IANA každý po 4 blocích a letos se dočká Evropa, která postupně spotřebovala poslední příděl.

Klepněte pro větší obrázek  Klepněte pro větší obrázek
Historie zásobování regionálních registrátorů novými 16,7milionovými balíky adres a jejich rychlé spotřebovávání
Vpravo pak detail na euroasijský RIPE NCC s predikcí pro následující roky; dávky se sníží

Abychom statická čísla uvedli do chodu, stačí aktuální počet volných IP adres srovnat se začátkem roku 2008, kdy jich bylo k dispozici 1,1 miliardy. V průběhu roku 2008 tedy svět zkonzumoval 197 milionů adres, přičemž největšími jedlíky byly USA (50 milionů nových adres) a Čína, která se rozrostla o 46 milionů nových adres.

Země a pořadíPočet adres k 1.1 2008
(miliony)
Počet adres k 1.1. 2009
(miliony)
Procentuální změna
1. USA1 408,201 458,204%
2. Čína135,3181,834%
3. Japonsko141,5151,67%
4. Evropa120,4120,30%
5. Velká Británie83,586,33%
6. Německo72,581,813%
7. Kanada73,274,52%
8. Francie67,8680%
9. Korea58,966,814%
10. Austrálie33,436,38%

Co budete dělat 16. května 2012?

Vraťme se nyní na začátek. Kdy tedy podle současného vývoje dojdou IP adresy verze 4? Poměrně komplexní model zpracoval Geoff Huston z APNIC, na jehož denně aktualizované výsledky se můžete podívat na adrese potaroo.net.

IANA by podle tohoto modelu měla ukončit přidělování adres 14. března 2011, po celý následující rok pak budou spotřebovávat své zásoby i regionální registrátoři. Blackout by měl nastat 16. května 2012. Možná to ale nakonec bude ještě později, v systému regionálních registrátorů se totiž povaluje množství mrtvých duší – IP adres, které sice jsou přidělené, které se ale prakticky nepoužívají (podobně jako třeba nepoužívaná, ale zaregistrovaná, telefonní čísla).

Klepněte pro větší obrázek  Klepněte pro větší obrázek
Internet v den narození autora článku a představa toho současného

I když případné revize a kosmetické úpravy posunou datum konce jedné velké epochy o několik měsíců nebo dokonce let, či celý přechod proběhne zcela jiným způsobem, nic to nemění na tom, že IPv4 je už dnes minulostí. Počet připojených zařízení se neustále zvyšuje a na vině nejsou pouze levné počítače a změna životního stylu ale také obrovský boom bezdrátového internetu, který díky levným mobilním telefonům přináší webovou zkušenost i do zemí třetího světa.

Bez nadsázky lze tedy říci, že během několika let bude většina populace dosažitelná přes IP adresu instantně připojeného kapesního minipočítače. Můžeme pouze doufat, že přechod na IPv6, který tomu bude nutně předcházet, nebude tak apokalyptický, jak před rokem prorokoval Pavel Tůma ze sdružení CZ.NIC.

Zajímavé zdroje:

Témata článku: Internet, Historie, Origin, Clip, Boom, Pool, Gadget

30 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Pety 23. 4. 2010 14:06:35
    Já si nepamatuju svoji IPv4 - proč bych si měl pamatovat IPv6?
  • Martin Melka 23. 11. 2009 11:05:43
    Is that some kind of fashion, writing in english on a czech webpage?
  • Martin Melka 23. 11. 2009 11:03:15
    ctrl+r -> cmd -> ipconfig... Nic těžkého B-]
Určitě si přečtěte

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

** Programátorů je málo a horníků bez práce po uzavření dolu Paskov bude moc ** Problém řeší unikátní projekt ** Pilotní kurz dává naději, že by z horníků mohli být použitelní kodéři

28.  11.  2016 | David Polesný | 79

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

** Novinka od Asusu míří přímo proti MacBooku od Applu ** Nabídne daleko více výkonu za stejné peníze

2.  12.  2016 | David Polesný | 126