893 подписчика

IPv6: почему интернет давно закончился?

561 прочитал
Карта Интернета. Рунет — красный. Бирюзовые круги — США, а жёлтые — Индия
Карта Интернета. Рунет — красный. Бирюзовые круги — США, а жёлтые — Индия

Что такое IP?

IP адрес — это уникальный адрес устройства в интернете. Если к сети подключить телефон, роутер или умную лампочку, то у каждого устройства будет свой IP. Только какой он будет?
Перейдите на
2ip.ru и посмотрите на свой IP адрес, скорее всего он будет похож 93.100.1.3. Четыре блока цифр, разделенных точками — такой адрес называют IPv4 и у формата есть существенная проблема.

IPv4 создавали в 1981 году и расчёт был на ~ 4,3 млрд устройств в интернете. В то время в сеть выходили только ученые и военные, никто просто не мог подумать, что компьютеров в интернете будет больше 4 млрд. А сейчас у каждого есть несколько всегда подключенных устройств, ещё столько же подключаем время от времени, например приставку или рабочий компьютер. Кажется, что это немного, но устройства «умного дома» очень быстро доводят планку до 5-10 устройств на человека. Поэтому IP адресов не хватает и в некоторых регионах они закончились несколько лет назад.

Что за регионы и кто регулирует IP адреса?

Существует пять глобальных реестров, распределяющих IP-адреса по континенту или региону — APNIC (Азиатско-Тихоокеанский регион), RIPE NNC (Европа и Россия), ARIN (США и Канада), LACNIC (Латинская Америка и Карибы), AfriNIC (Африка).

У каждого реестра есть свой пул IP адресов, которые они распределяют между организациями. И этот объём адресов у большинства уже закончился, а новые взять негде, к сожалению, IPv4 нельзя просто зачерпнуть из скважины. Некоторые организации, которые в 80-х получили миллионы адресов, вернули неиспользуемые, но на дефицит это уже не повлияло.

APNIC (ответственны за Китай и Индию) с 2019-го не выделяют адреса свободно, RIPE NNC (Европа и Россия) в ноябре 2019 полностью прекратили выдачу адресов. ARIN (США и Канада) полностью исчерпали запас адресов в 2015, а в 2020 адреса закончились и у LACNIC (Южная Америка и Карибы). AfriNIC (Африканский регион) ещё выдают адреса, но контролируют цель использования и ограничивают количество «в одни руки».

Распределение IP адресов по регионам (состояние на 2003 год) | 
Красный — Азиатско-Тихоокеанский регион  | 
Зеленый — Европа / Ближний Восток / Центральная Азия / Африка | 
Синий — Северная Америка | 
Жёлтый — Латинская Америка и Карибский бассейн | 
Серый — частные сети
Распределение IP адресов по регионам (состояние на 2003 год) | Красный — Азиатско-Тихоокеанский регион | Зеленый — Европа / Ближний Восток / Центральная Азия / Африка | Синий — Северная Америка | Жёлтый — Латинская Америка и Карибский бассейн | Серый — частные сети

Как интернет работает сейчас?

Благодаря технологии преобразования сетевых адресов или NAT, работа интернета не пострадала. Через NAT один внешний IP адрес распределяется на несколько устройств.

Это как телефон в коммунальной квартире — установлен один аппарат, а связаться можно с любым жильцом. Роль NAT в таком случае выполняет тётя Люда, которая отвечает на звонки и подзывает к телефону нужного человека.

Из плюсов такого решения: безопасность (DDOS при таком подключении не положит вашу домашнюю сеть и не нагрузит оборудование; тётя Люда будет ругаться с телефонными хулиганами и не будет никого подзывать) и сохранение текущих IPv4 адресов.

Но «настоящим» спасением интернета станет повсеместное использование IPv6.

Что такое IPv6?

Это адрес, который может выглядеть так 2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d или даже так ::ffff:192.0.2.1 Именно странный внешний вид адреса решает главную проблему современного интернета — такой адрес позволяет сети масштабироваться. Это значит, что его можно раздать на 340 ундециллионов (340 и 36 нулей) устройств. Это очень много. Настолько много, что можно навсегда забыть о нехватке адресов.

О проблеме нехватки IP заговорили в конце 1980-х, когда количество подключенных к сети устройств многократно возросло.
В 1992 различные группы исследователей выдвинули предположения по изменению инфраструктуры интернета, а в 1996 году новый протокол IPv6 был определен.

Карта интернет-соединений
Карта интернет-соединений

Чем именно новый протокол отличается от IPv4?

В IPv6 добавили шифрование по умолчанию — IPsec

В IPv4 шифрования по умолчанию нет, но трафик к сайту через https шифруется через TLS. Это делает подключение безопасным, но это дополнительная надстройка, которой тоже требуются ресурсы.

В IPv6 более эффективная маршрутизация без фрагментации пакетов

Если отправить другу картинку, то она будет «упакована» в пакет и по маршруту никакие узлы не «разрежут» её на несколько маленьких пакетиков просто потому, что им не нравится большой размер картинки. Размер самих пакетов может быть увеличен до 4 Гб.

Повсеместный переход на IPv6 позволит отказаться от NAT

Какое-то время NAT будет нужен для старых устройств, которые не умеют работать с IPv6, но со временем таких устройств всё меньше.
А отказ от преобразования адресов позволит раздать всем устройствам
внешний IP. Телефон или компьютер у вас дома будут иметь уникальный IPv6 адрес и подключиться к ним можно будет и из офиса, и с борта самолёта, главное чтобы был интернет.

Изменена структура заголовка пакета

Например, теперь он не содержит дублирующую контрольную сумму, которая и так есть в протоколах UDP/TCP/ICMP.

Введены метки потоков и классификация трафика

Теперь пакеты маркируются на уровне протокола и трафик онлайн-игры или звонка в Zoom будет иметь высокий приоритет, а пакеты с электронной почтой будут с приоритетом ниже.

Все изменения не будут заметны одним пользователем, но если весь интернет разом начнет работать на IPv6, то нагрузка на саму сеть и обслуживающее оборудование снизится в разы.

Тогда почему все не используют IPv6?

Несмотря на такой набор преимуществ, переход на новый протокол происходит не так быстро, как ожидалось. В данный момент 32-36% мирового трафика приходится на IPv6, а в России 9%. В Финляндии этот показатель достигает 44%, а рекордсмен по внедрению, Индия с 59,8% развертывания IPv6. Причина в высокой стоимости: необходимо закупать новое оборудование, софт и дополнительно обучать персонал.

В сети SkyNet IPv6 работает в тестовом режиме и наши абоненты могут подключить его абсолютно бесплатно в личном кабинете. Роутер и вся подключаемая техника должна поддерживать IPv6.

Экспериментируйте — у SkyNet есть тариф с внешним IP и его цена не отличается от других тарифов.

Наши абоненты уже тестируют IPv6 — он бесплатный, пока находится в бета-тесте. Подключайтесь по промокоду 345534 — заберёте 5 месяцев интернета за 1000 рублей.
Подключиться 💚