Вибачте, місць немає
Запас IP-адрес четвертої версії вичерпався, але Інтернет однаково росте.
Коли на початку 80-х років протокол IPv4 був тільки представлений, його розробники, напевно, і не підозрювали про те, що їхній витвір стане підґрунтям для величезної Всесвітньої мережі і використовуватиметься ще не один десяток років. Якби в них була така інформація, вони відразу б заклали в розробку зовсім інші можливості. Але тридцять років тому ідея про те, що до 2011 року кількість сітьових пристроїв досягне позначки 4 млрд (а саме таку кількість унікальних адрес може забезпечити протокол IPv4), здавалася абсурдною.
Проблема стала очевидною лише через кілька років, усе в тих же 80-х, і вже тоді почали думати про можливі варіанти її розв’язання. Після винайдення декількох проміжних способів усунення дефіциту (наприклад, технології перетворення сітьових адрес NAT) у середині 90-х було розроблено протокол IPv6. Однак із переходом на нього ніхто не квапився, замість цього вирішили почекати, поки IPv4 повністю вичерпає свої можливості. Це означало, що новий протокол фактично не використовувався наступні десять років.
Лише недавно перехід на IPv6 став не просто необхідним, а й неминучим. Останні вільні IPv4-адреси було роздано організацією IANA у лютому 2011 року, і зараз розподіляються регіональними реєстраторами. При цьому в деяких із них (наприклад, в Азіатсько-Тихоокеанського сітьового інформаційного центру) ці адреси закінчилися вже до середини квітня. У запасі в провайдерів ще є певний резерв IP, які можна виділити або перерозподілити протягом 5 наступних років, однак їхня кількість невелика, і доступні такі IP не у всіх регіонах світу.
Корінь проблеми
Основна причина вичерпання адресного простору IPv4 полягає в збільшенні кількості сітьових пристроїв, підключених до Інтернету. Із середини 90-х років їхня кількість почала швидко зростати спочатку за рахунок поширення комутованого підключення до Мережі (dial-up), а потім і за рахунок широкосмужного доступу. Останній тип з’єднань, як правило, весь час активний, тому сітьові пристрої займають IP-адреси й не звільняють їх, як це було в dial-up.
Ще більше погіршив ситуацію розвиток мобільного зв’язку. Зараз більшість телефонів є повноцінними точками доступу в Інтернет і, як наслідок, також використовують IPv4-адреси.
Структура самого протоколу також серед винуватців кризи. IPv6 дозволяє виділяти великим організаціям лише блоки адрес певного розміру. Якщо 65 тис. адрес для якоїсь компанії недостатньо, то їй видадуть відразу 16 мільйонів (не дуже раціональне використання доступного простору, оскільки більша частина адрес у такому блоці однаково залишиться незадіяною).
Упровадження IPv6
Як уже згадувалося, як тимчасове рішення наприкінці минулого століття було впроваджено технологію NAT, яка дозволяє відразу декільком комп’ютерам виходити в Інтернет через один сітьовий пристрій. Реальна IP-адреса при цьому була лише в шлюзу, а підключені до нього комп’ютери залишалися для Мережі анонімами. Головний недолік NAT у тому, що без реальної IP-адреси комп’ютер у багатьох випадках стає недоступним для інших ПК через Інтернет.
В останні 10 років давалися різні прогнози про терміни повного вичерпання IPv4-адрес. Більшість експертів були згодні в тому, що це станеться приблизно в 2010—2012 році. Незважаючи на те, що в цілому ці прогнози правильні, використання IPv6 ще не таке велике, як можна було б припустити. На початок 2011-го лише 5% комп’ютерів в усьому світі підтримували IPv6-з’єднання, а в 2010 році IPv6-трафік становив лише менше однієї десятої відсотка. Проте аналітики одностайні в тому, що перехід на IPv6 має відбутися до початку 2012-го, або нові сітьові пристрої просто не зможуть одержувати доступ в Інтернет.
В Україні впровадженням IPv6 зайнялися ще навесні 2009 року. Серед перших провайдерів, які взяли участь у тестуванні стандарту, «ТопНЕТ» і «Датагруп». 8 червня цього року під час проведення всесвітнього дня IPv6 (World IPv6 Day) усі найбільші оператори й інтернет-компанії світу (загалом в акції взяли участь близько 400 організацій) протягом цілого дня надавали доступ до сайтів як за старим, так і за новим протоколом. У процесі тестування планувалося визначити проблеми, які можуть виникнути після переходу на IPv6.
Для більшості користувачів World IPv6 Day минув без подій. Якщо їхні сітьові пристрої не підтримували IPv6, то обмін даними із сайтами відбувався в старий спосіб, за допомогою IPv4. Лише в деяких випадках, коли перехід на більш стару версію протоколу був неможливий, користувачі не могли відкривати певні сайти.
За даними UA-IX, уже 24,5% активних учасників цієї мережі використовують IPv6, хоча ще торік ця цифра була втричі менше. Утім, цей показник усе-таки не такий високий, як хотілося б. Наприклад, у Німеччині частка IPv6-трафіку становить 71%.
Перехід на IPv6 не буде миттєвим. Досить тривалий час, можливо, не менше 10 років, деякі сайти функціонуватимуть у режимі підтримки двох протоколів.
Чи надовго вистачить?
Коротка відповідь на це запитання: адрес IPv6 вистачить назавжди. Для адресації в новому протоколі використовується 128-бітна, а не 32-бітна адреса, як у IPv4. І це не в 4 рази більше, як може здатися на перший погляд. Загальна кількість адрес обраховується методом зведення двійки в степінь розрядності. Тобто для IPv4 загальна кількість адрес становитиме 232=4,3 млрд. Кількість IPv6-адрес можна приблизно представити так: записати кількість адрес для IPv4 (4 300 000 000) і дописати в кінці ще 30 нулів.
Переваги й недоліки
Перехід на IPv6 неминучий для подальшого розвитку Інтернету, однак новий протокол крім розширеної адресації має також інші переваги.
Із IPv6 було вилучено перевірку контрольної суми (процедура, призначена для знищення пакетів даних, що містять помилки), оскільки цілісність пакета контролюється й на інших рівнях протоколу і ще одне порівняння є абсолютно зайвим. Незважаючи на те, що адреса IPv6 набагато довша, ніж у IPv4, завдяки відсутності зайвих даних розмір заголовка збільшився лише вдвічі — з 20 до 40 байтів.
IPv6 також дозволяє використовувати пакети величезного розміру (до 4 гігабайтів), які доцільно застосовувати лише у високошвидкісних мережах. Є в протоколі й інші поліпшення, що позитивно впливають на передачу даних, однак їхній опис цікавий лише сітьовим фахівцям.
Є в IPv6 і певні недоліки. Наприклад, неминуче збільшення довжини адреси. Якщо зараз користувачі можуть запам’ятовувати важливі IP-адреси і вводити їх без особливих проблем із клавіатури, то згодом запам’ятовування довгої послідовності символів стане фактично неможливим, а введення із клавіатури — ускладненим. Щоб зрозуміти, чому це так, можна порівняти типову адресу IPv4 (127.0.0.1) із IPv6 (2001:db8:85a3:8d3:1319:8a2e:370:7348).
Сценарії міграції
На думку експертів із Товариства Інтернету (ISOC, міжнародна професійна організація, яка займається розвитком і забезпеченням доступності глобальної Мережі), у компаній є два можливих сценарії поступового переходу на протокол IPv6. По-перше, можна спочатку перевести сервери на новий протокол, залишаючи клієнтське обладнання працювати зі старою версією. По-друге, можна зробити міграцію клієнтів, тимчасово зберігаючи сервери в середовищі IPv4. Як уважають фахівці ISOC, більшість підприємств віддасть перевагу варіанту із заміною серверів. Щоб забезпечити роботу застарілого клієнтського обладнання з новими серверами, у локальних мережах організацій треба буде встановити спеціальні шлюзи, які перетворюватимуть одну систему адресації на іншу.
Довідка «УТГ»
IANA — Internet Assigned Numbers Authority — «Адміністрація адресного простору Інтернет» — американська некомерційна організація, яка управляє просторами IP-адрес, доменів верхнього рівня (таких як «.com», «.net» та ін.), а також реєструє параметри інших протоколів Інтернету. IANA делегує свої повноваження із розподілу IP-адрес регіональним реєстраторам, які, у свою чергу, передають більш дрібні діапазони інтернет-провайдерам. Перебуває під контролем ICANN — міжнародної некомерційної організації, створеної 18 вересня 1998 року за участю уряду США для регулювання питань, пов’язаних із доменними іменами, IP-адресами та іншими аспектами функціонування Інтернету.
UA-IX — українська точка обміну інтернет-трафіком, функціонує із серпня 2000 року. Забезпечує максимальну зв’язність мереж українських провайдерів і організацію ефективного обміну трафіком між ними найкоротшими маршрутами, без виходу в закордонні мережі. За своїм обсягом, значенням та сферою діяльності UA-IX — унікальне підприємство України.
