IP adresy dojdou už příští rok

Jak se to má s adresami

IP adresa je základním stavebním prvkem dnešních počítačových sítí a celého internetu. Pokud chceme komunikovat s cizím počítačem napříč internetem, musí mít náš komunikační protějšek svou vlastní adresu, která nám dovolí se s ním spojit.

IP adresa je 32bitové číslo, které se zapisuje jako čtyři osmibitová čísla zapsaná v desítkové soustavě oddělená tečkou. Například: 192.168.1.1. Z roz­sahu možných IP adres je jasné, že teoreticky může existovat až 2³² adres, což je přesně 4 294 967 296 a­dres.

Velká část těchto adres je ale rezervovaná pro speciální použití. Máme tak privátní IP adresy (asi 18 milionů), multicastové adresy (asi 16 milionů) a další rozsahy, které nejsou běžně použitelné. To dále snižuje počty IP adres, které mohou být přiděleny reálným počítačům v internetu.

Adres ubývá

Že IP adres velmi rychle ubývá, to není žádná novinka. Problém byl pojmenován už během osmdesátých let, kdy došlo k prvnímu velkému rozmachu internetu. Při návrhu striktně vojenské sítě ARPANET totiž vědci nepočítali s tím, že by se jejich síť mohla rozvinout do dnešních gigantických rozměrů.

Jen za posledních deset let narostl internet asi třicetkrát a dnes se na internetu pohybuje asi 1,5 miliardy uživatelů po celém světě. Na takto vysoká čísla nebyl návrh původního internetu stavěný, a tak bylo třeba jednat.

Výsledkem je vznik technologie NAT, která dovoluje za jednu veřejnou IP adresu ukrýt celou lokální počítačovou síť. Tento postup má ovšem řadu nevýhod, jako je nemožnost adresovat zařízení přímo, zamezení kontaktu s počítači uvnitř sítě a podobně. Některé internetové technologie se tedy musely tomuto trendu přizpůsobit, aby byly schopné vůbec za NATy fungovat. Sporná je také otázka bezpečnosti, které jsme se věnovali v samostatném článku Proč není NAT totéž co firewall.

V současné době používá většina velkých poskytovatelů jen několik málo IP adres a své zákazníky ukrývají za NAT. Tím se podařilo problém počtu IP adres oddálit, nikoliv však zcela eliminovat, protože internet roste dále, objevují se noví uživatelé, nová zařízení a IP adres je stále potřeba víc a víc.

Kdy dojdou?

Přibližně před deseti lety se tedy opět začalo hovořit o tom, že IP adresy jednou dojdou a nebude to zase tak vzdálená doba. Bohužel pro uživatele se deset let v podstatě jen mluví, ale k žádné zásadní změně situace nedošlo. A čas ubíhá.

Otázka přesného data, kdy už nebudou k dispozici volné adresy, straší analytiky už dlouho. Den a hodinu samozřejmě nikdo určit přesně nedokáže. Existuje ale několik různých statistických analýz, které se od sebe příliš neliší a jejich vyhlídky nejsou radostné.

• Geoff Huston z APNIC v roce 2007 odhadl, že adresy dojdou v dubnu 2010
• podle jeho jiného modelu to ale bude už v prosinci 2009
• na svém webu má Huston automaticky generovanou analýzu, na které svítí duben 2011
• Tony Hain z Cisco Systems odhadl den D na listopad 2010
• organizace ARIN poukazuje na rok 2010
• organizace LACNIC odhaduje, že jí IP adresy dojdou v polovině roku 2010
• na serveru iNetCore je počítadlo, které ukazuje na začátek roku 2011
• čínská organizace CINIC tvrdí, že jí adresy dojdou během roku 2010

Pokud se na všechny tyto odhady podíváme a zprůměrujeme si jejich výstupní data, pak zjistíme, že IP adresy dojdou pravděpodobně už příští rok, tedy někdy během první poloviny roku 2010.

Co se stane?

V onu dobu dojdou organizaci IANA volné veřejné IP adresy. Nebude tedy možno přidělovat adresy novým žadatelům, což bude představovat problém zejména pro nové poskytovatele, server housingy a další organizace, které bez veřejných adres nedokáží své služby rozšiřovat.

Samozřejmě to nebude znamenat konec internetu jako takového, lokální poskytovatelé budou ještě minimálně několik měsíců používat adresy z rozsahů, které jim byly přiděleny dříve a poskytovatelé připojení se budou snažit s adresami více šetřit a konsolidovat některé služby do menších rozsahů. To ovšem opět problém jen oddálí.

Následující situace se může odehrávat podle několika scénářů:

• zůstaneme u IPv4 a znásobí se počet NATů – velké sítě se budou spojovat a proti ostatním se budou uzavírat za jedinou adresu
• vznikne obchod s volnými adresami, jejichž cena bude stoupat
• bude docházet k postupné fragmentaci celého internetu na menší a menší sítě
• přejdeme konečně na IPv6

V každém případě se IPv4 adresy brzy stanou nedostatkovým zbožím, velkým organizacím budou odebrány rozsahy, které získaly v minulosti a cena veřejné IP adresy půjde nahoru. To samozřejmě opět způsobí odebírání veřejných adres běžným uživatelům, protože ty budou potřeba na jiných místech.

IPv6 znamená spásu

Jediným plnohodnotným řešením je zřejmě nasazení protokolu IPv6. Ten řeší nejen nedostatek adres, ale přichází také s řadou novinek řešící další problémy dnešního internetu.
Stáhněte si zdarma knihu o IPv6.

Naštěstí si to začínají uvědomovat i velcí poskytovatelé a přestože se toho za poslední roky kolem nasazení IPv6 příliš nestalo, nyní se začínají pod tíhou výše představeného problémů věci překvapivě rychle hýbat. Kořenové DNS servery jsou již na IPv6 připraveny a Evropská komise chce přechod také podpořit. Naštěstí nezůstává jen u slov a podle statistik tok IPv6 během pouhého půl roku 2008 vzrostl na dvacetinásobek, což je jistě potěšující číslo.

K ideálu máme ovšem stále daleko, protože pouze čtvrt procenta uživatelů je připojeno pomocí IPv6. Velký problém cítí i společnost Google, která začala nabízet služby přes IPv6, což se obecně považuje za velký impuls pro poskytovatele, kteří tak mají konečně služby, které mohou svým uživatelům přes IPv6 nabídnout.

Co bude dál?

Všechny scénáře, které ukazují internet bez volných IPv4 adres, jej vybarvují v šedých či černých barvách. Jediným pověstným světlem na konci tunelu je podpora IPv6, která se začíná pomalu rozjíždět. Bohužel to vypadá, že se poskytovatelé probrali poměrně pozdě a zcela jistě se masový přechod nestihne.

Jako obvykle se začíná situace řešit, až je katastrofa na spadnutí. Naštěstí je zatím vše alespoň na dobré cestě a pokud se nepřihodí nic vážného, snad se širokého rozšíření podpory IPv6 dočkáme v dostatečně rozumné době. IPv4 adresy totiž začnou docházet zřejmě už za rok.