IPv6 становится популярнее: интернету вещей нужны новые адреса
Интеграция
29.09.2020, Вт, 16:45, Мск , Текст: Александра Крылова
По прогнозам аналитиков уже в ближайшее время в мире будут работать десятки миллиардов устройств интернета вещей. Старая система адресации, основанная на протоколе IPv4, которая была более-менее способна обеспечить IP-адресами «интернет людей», практически бесполезна в эпоху грядущего «интернета машин». Решить проблему призван новый протокол, IPv6.
4 миллиарда — это совсем немного
Послуживший интернету верой и правдой протокол IPv4, разработанный в 1981 г., имеет 32-битную схему адресации, достаточную для поддержки 4,3 млрд сетевых устройств. Когда-то казалось, что этого количества хватит всем и навсегда, так же, как и пресловутых »640 килобайт памяти».
Однако уже в начале 90-х годов, по мере роста количества сайтов и пользователей интернета, стало ясно, что 4 млрд закончатся уже в обозримом будущем. Тогда же началась разработка нового протокола IPv6. С появлением в 1999 г. концепции интернета вещей эти опасения многократно усилились. И если в 2000 г. предполагалось, что «мощностей» IPv4 хватит на пару десятков лет, то уже в 2005-м высказывалось мнение, что не более, чем на 5.
Второй прогноз оказался ближе к истине: «запасы» больших блоков адресов у региональных регистраторов стали заканчиваться в 2011 г. А в ноябре 2019 г. RIPE NCC, интернет-регистратор, занимающийся выделением интернет-ресурсов и координацией деятельности по поддержке глобального функционирования интернета в Европе и на Ближнем Востоке, объявил о том, что распределил последний блок адресов IPv4 и далее будет работать только с возвращаемыми адресами.
На какое-то время жизнь IPv4 продлила технология трансляции сетевых адресов (Network Address Translation, NAT). Она позволяет преобразовывать частные IP-адреса в общедоступные сетевые и за счет этого «экономить» IPv4-адреса, позволяя использовать один общедоступный IP-адрес множеству компьютеров с частными IP-адресами.
Для этого в корпоративной сети устанавливается маршрутизатор или межсетевой экран, поддерживающий технологию NAT и имеющий общедоступный IP-адрес. На него попадают пакеты, которые отправляются с частных сетевых адресов, за пределы корпоративной сети. Устройство NAT отмечает адрес источника и назначения пакета в таблице трансляции, заменяет его на свой общедоступный IP-адрес и отправляет по назначению. А принимая ответный пакет, NAT преобразует адрес назначения в частный IP-адрес компьютера, который инициировал обмен данными.
Что дает IPv6?
Документы, определяющие новый интернет-протокол организация Internet Engineering Task Force выпустила еще в середине 90-х, а официальный запуск работы протокола IPv6 на постоянной основе состоялся 6 июня 2012 года. Многие компании начали переходить на него и раньше, например Google — с 2008 г.
Номер »6» протокол получил потому, что имя IPv5 зарезервировали за экспериментальным протоколом реального времени, который так и не вышел «в серию». Но и не пропал совсем — многие заложенные в нем концепции можно найти в протоколе MLPS.
Благодаря 128-битной схеме адресации, заложенной в IPv6, количество доступных в нем сетевых адресов составляет 2 в 128 степени. Столь обширное адресное пространство делает ненужным применение NAT (адресов хватит всем) и упрощает маршрутизацию данных. Например, маршрутизаторы больше не должны фрагментировать пакеты, появилась возможность пересылки больших пакетов, размером до 4 Гбайт. Из IP-заголовка исключена контрольная сумма и т. д., поэтому несмотря на больший по сравнению с IPv4 размер адреса IPv6 (16 байтов вместо 4), заголовок пакета удлинился всего лишь вдвое: с 20 до 40 байт.
Внедрение IPv6. Что его сдерживает?
Спустя 8 лет после официального запуска протокол IPv6 постепенно внедряется в сети операторов связи, а также интернет-сервис-провайдеров в разных странах, сосуществуя со своим предшественником — протоколом IPv4.
Активнее всего новой системой адресации пользуются операторы мобильной связи и интернет-провайдеры. Например, по данным отраслевой группы World IPv6 Launch, у T-Mobile USA по протоколу IPv6 проходит почти 95% объема трафика, у Sprint Wireless — 89%. Есть поклонники прогресса и в других странах — индийская Reliance Jio Infocomm (90%), бразильская Claro Brasil (66%). Из российских операторов выше всех в рейтинге, на 83 месте, МТС с 55%.
В страновых рейтингах проникновения IPv6 по оценке Google лидируют Бельгия (52,3%), Германия (50%), Индия (47,8%), Греция (47,6%). У США всего 40,7%, меньше чем, например, у Вьетнама (43,1%). России похвастаться нечем (5,6%). Впрочем, у Китая и вовсе 0,34%.
Динамика доступности IPv6 для пользователей Google
Источник: Google, 2020
Более консервативными оказались крупные веб-сайты. На сегодняшний день, как сообщает Internet Society, чуть менее 30% веб-сайтов из первой тысячи рейтинга Alexa доступны через IPv6. Еще медленнее на новый протокол переводят свои сайты организации. И пока очень немногие компании используют IPv6 в собственной ИТ-инфраструктуре. Объясняется это довольно просто: перевод корпоративной сети на новый протокол — это сложный, дорогой и долгий процесс. А технология NAT, как уже говорилось, продлила время жизни IPv4.
Когда IPv4 будет «отключен»?
Формально никто отключать IPv4, скорее всего, не будет. При запуске нового протокола в июне 2012 года была выбрана модель Dual Stack, при которой сети IPv4 и IPv6 работают параллельно. В большей части мира новые адреса IPv4 «закончились» в период с 2011 по 2018 годы, однако сегодня уже понятно, что такие сетевые адреса будут продаваться и использоваться повторно еще довольно долго.
Однако, по мере роста числа переходов на новый протокол, можно ожидать, что операторы и интернет-сервис-провайдеры начнут взимать плату с компаний за адреса IPv4 в то время, как предоставление адресов IPv6 станет бесплатным. Возможно, какие-то услуги станут доступными только в сетях нового поколения. На IPv6 будут работать сети интернета вещей. И, по мере естественного устаревания IPv4-оборудования (а нового будут выпускать мало), мир будет постепенно отходить от IPv4.
Полный текст статьи читайте на CNews
