Протокол IPv6: адресов хватит всем

IT-инфраструктура
11.02.2021
1404
8 min

Протокол IPv6: адресов хватит всем

#сети
Как известно, IPv4, протокол, появившийся в далеком 1981 году, подразумевает 32-битную адресацию. Это значит, что адрес включает 4 байта, каждый из которых принимает значение от 0 до 255, разделенных точкой. Таким образом, всего возможно выдать 4 294 967 296 уникальных адресов. Число только кажется большим: на практике «запас» из четырех с хвостиком миллиардов адресов уже исчерпан.

Эту проблему призван решить новый протокол, получивший имя IPv6. Далее мы расскажем о технических и исторических предпосылках появления нового протокола и коснемся некоторых фундаментальных изменений по сравнению с IPv4.

Краткая история IPv6

Впервые о проблеме нехватки адресов заговорили еще в середине-конце 1980-х. Если в 1981 году, когда IPv4 только-только появился на свет, интернетом пользовались лишь крупные государственные организации и научные институты, то к 1987 году количество подключений по всему миру кратно возросло. Среди клиентов были и представители госучреждений, и медицинские центры, и простые пользователи домашних ПК.

В 1992 году различные группы выдвинули ряд предложений по изменению инфраструктуры интернета, а IFFT объявила собственный конкурс на создание некоего IPng (сокращение от IP next generation). К 1996 году в серии рабочих предложений (RFC) новый протокол IPv6 был полностью определен.

Решение «пропустить» цифру 5 в названии было принято, чтобы избежать путаницы: ранее название IPv5 присвоили экспериментальному протоколу для передачи видео- и аудио-информации.

IPv4: обратный отсчет

Сроки окончательного исчерпания адресов из пула IPv4 то и дело колебались. Так, в начале 2000-х директор APNIC Пол Уилсон предрек, что IPv4 продержится еще порядка 15 лет. Уже к 2005 году прогноз Уилсона подвергся сомнениям и критике: по подсчетам Cisco, пул должен был исчерпаться не позднее 2010 года.

В 2015-17 гг о дефиците IPv4-адресов заявили практически все региональные регистраторы, а на сегодняшний день свободных адресов почти не осталось.

Хронологически процесс исчерпания IPv4-адресов (2011 год) выглядит так:

При этом в том же 2011 году всего 5% компьютеров, подключенных к интернету, использовали IPv6.Caption

Хронология исчерпания

В региональном разрезе исчерпание пула «устаревших» адресов происходило (и происходит) неравномерно.

У IANA (Internet Assigned Numbers Authority, исполняется Public Technical Identifiers под контролем ICANN) адреса закончились в феврале 2011 года. 

APNIC (Китай, Индия и прочие страны, в которых активно развивается интернет) завершил свободное выделение IPv4-адресов в апреле 2011-го. «В одни руки» стало возможно получить не более 1024 адресов. Это было связано с тем, что запас свободных адресов у регистратора достиг чрезвычайно низкой отметки в один блок /8.

RIPE NCC (Европа) исчерпал свои запасы и также достиг критической отметки в сентябре 2012-го, а к 2019 году полностью прекратил выдачу адресов.

В 2015 году все региональные регистраторы, кроме AfriNIC (Маврикий), начали политику ограничения выдачи новых IPv4-адресов. Регистратор ARIN (Канада, США, Карибские и Североатлантические острова) сообщил о полном исчерпании пула. 

LACNIC (Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry) к 2018 году также прекратил выдачу IPv4-адресов.

Важен еще один нюанс: срок исчерпания адресов IPv4 напрямую зависит от политики самих региональных регистраторов. Ранее, когда эта проблема не стояла так остро, регистраторы выделяли различным организациям миллионные пулы адресов, из которых фактически использовались только сотни или тысячи. К примеру, Стэнфордский университет «вернул» 16 млн неиспользуемых адресов в общий пул. Так же поступили Минобороны США, Interop и BBN. Подобная неосмотрительность вкупе с общим ростом количества подключенных к интернету устройств существенно сократила срок самостоятельной жизни IPv4.

Преимущества протокола IPv6

На самом деле, ничего плохого в исчерпании IPv4-адресов нет. Четырехбайтные адреса продолжат работать в паре с новым протоколом, IPv6.

Еще в 2008 году Google начала постепенное внедрение IPv6 внутри компании. По итогам тестирования нового протокола 6 июня 2012 года был анонсирован Всемирный запуск IPv6. Крупнейшие провайдеры, такие как AT&T, Internode и XS4ALL гарантировали включение IPv6 как минимум для 1% своих абонентов. Обязательная поддержка IPv6 указана в спецификации LTE, а вендоры сетевого оборудования используют новый протокол в качестве протокола по умолчанию.

Немаловажный аспект IPv6 — это размер адресного пула. По некоторым подсчетам, он сможет обеспечить выдачу до 5*1028 уникальных IP-адресов на каждого жителя Земли. Кроме того, из протокола изъяты некоторые функции, необоснованно усложняющие маршрутизацию. Среди них:

  • Фрагментирование пакетов больше не требуется, но поддерживается как опция.
  • IP-заголовок не содержит контрольной суммы, так как протоколы TCP, UDP и Ethernet уже имеют собственные контрольные суммы.

К плюсам протокола можно отнести следующее:

  • Поддержка пакетов большого размера (до 4 гб).
  • Введены метки потоков и классификация трафика.
  • Многоадресное вещание.

Пожалуй, единственным недостатком для простого пользователя станет большая сложность запоминания IPv6-адреса в сравнении с его предшественником.

Что осложняет внедрение протокола IPv6

Так почему при всех преимуществах IPv6 мы все еще используем предыдущую версию протокола? Камень преткновения, как всегда, деньги. Массовый переход будет возможен лишь тогда, когда провайдеры по всему миру будут готовы к масштабной модернизации технического парка. Стоит ли говорить, каких инвестиций это требует? А пока ограничения IPv4 нивелируются использованием динамических адресов.

За новой версией протокола стоит будущее интернета. IPv6 как нельзя лучше подготавливает почву к внедрению во всемирную паутину миллионов новых компьютеров, среди которых особое место займут IoT-устройства. Вопрос «приживется ли IPv6?» или мнение «IPv4 лучше, потому что привычнее» лишены смысла. Повсеместное применение IPv6 — вопрос ближайших нескольких лет. А эксперты наверняка уже прикидывают, когда и этот пул окажется исчерпан.

И пока глобальный мир переходит на IPv6, в бизнес-пространстве происходят свои изменения. Современные корпоративные сети становятся все более сложными и разветвленными, а требования к их надежности и безопасности — все более высокими.

С приходом облачных технологий традиционные IP/MPLS перестали отвечать требованиям бизнеса в части доступа к приложениям, возможностей масштабирования, удобства управления и других. Решить современные задачи бизнеса призвана технология SD-WAN.

Уже три года подряд статус «Лидер» в Магическом квадранте Gartner для сегмента периферийной инфраструктуры WAN получает VMware SD-WAN. В 2020 году решения VMware набрали наибольшее число баллов в категориях «Полнота видения» и «Способность к реализации». Кратко расскажем, как SD-WAN делает управление распределенной сетью с любым количеством устройств удобным и простым.

Быстрое подключение новых офисов и филиалов

SD-WAN работает по принципу Plug&Play. Чтобы подключить удаленный офис, достаточно отправить туда SD-WAN Edge устройство и активировать его — все настройки произойдут автоматически. При внесении любых конфигурационных изменений они мгновенно распространяются на всю сеть.

Единая точка управления

Управление оборудованием, каналами и настройками сосредоточено в личном кабинете. С его помощью можно также контролировать нагрузку на каналы и скорость, обслуживать удаленные офисы и устранять неполадки.

Сокращение затрат на эксплуатацию сети

Важный плюс SD-WAN — сокращение расходов на телеком-оборудование и его поддержку. Кроме того, с решением SD-WAN нет необходимости содержать штат специалистов, а администрирование сети через личный кабинет под силу всего одному человеку. Для подключения новых филиалов не требуется командировок — достаточно отправить только само устройство.

Хотите узнать больше об SD-WAN? Подписывайтесь на наш блог! Уже скоро вас ждет цикл статей о VMware SD-WAN — эксперты познакомят вас с архитектурными особенностями и компонентами решения, расскажут о его отличиях от альтернативных продуктов других вендоров и подробно рассмотрят технические возможности.


Екатерина Юдина
Профильный эксперт

Наш сайт использует cookie

Информацию о cookie, целях их использования и способах отказа от таковых, можно найти в «Политике использования файлов «cookie». Продолжая использовать наш Сайт, Вы выражаете согласие на обработку файлов «cookie», а также подтверждаете факт ознакомления с «Политикой использования файлов «cookie». Если Вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.