Wyczerpywanie się adresów IPv4

Podczas rozdzielania adresów IP przez firmę IANA (organizacja, mająca na celu uporządkowanie nazw domen i adresów IP komputerów podłączonych do sieci Internet) wielkości sieci firmowych rozważane były w oparciu o informacje zawarte w formularzu zgłoszeniowym przedstawionym przez firmę. Duże firmy otrzymywały adresy klasy A, firmy średnie adresy klasy B, natomiast małe klasy C. Z początku wszystko było w porządku, jednak po pewnym czasie okazało się, że przestrzeń adresowa IPv4 jest za mała. Już na początku lat 90 wszystkie adresy klasy A były zarezerwowane, a klasy B były na wyczerpaniu. Zjawisko to stało się znane pod nazwą wyczerpywanie się adresów IPv4, i wymagało szybkich działań, aby nie nastąpiło zatrzymanie szybko rozwijającego się Internetu. Zostały podjęte działania krótko- i długoterminowe, które miały za zadanie zapobiec wyczerpaniu się adresów IPv4. Jednym z działan krótkoterminowych było udostępnienie narzędzi CIDR (classless interdomain routing czyli po polsku bezklasowy routing miedzy domenowy) oraz znany większej ilości osób NAT (Network Address Translation – translacja adresów sieciowych). Dzięki translacji NAT przez firmę może być używanych tylko kilka zarejestrowanych adresów IP, a nie tak jak było wcześniej całej sieci klasy A, B, bądź C. Dzięki zastosowaniu translacji NAT, hosty, które znajdują się w sieci firmowej mogą korzystać z dowolnych adresów IP, jednak zazwyczaj używane są adresy zwane prywatnymi adresami IP. Z punktu widzenia hostów podłączonych do Internetu hosty, które korzystają z prywatnych adresów IP używają prawidłowych, przydzielonych przez organizację IANA, zarejestrowanych i globalnie unikatowych adresów IP. NAT pozwala, aby z jednego zarejestrowanego adresu IP korzystało 65 535 połączeń użytkowników końcowych. Ważnym jest, aby wiedzieć, że chodzi tu o połączenia a nie hosty. Gdyby np. 5 użytkowników miało otwarte po 2 strony internetowe to zestawionych połączeń byłoby 10. Dzięki NAT każda firma potrzebuje tylko niewielkiej liczby adresów IP zarejestrowanych przez organizacje IANA. Np. w malej firmie może wystarczyć jeden adres klasy C zamiast całej sieci klasy C.

Stale następujący rozwój techniczny spowodował, ze krótkoterminowe rozwiązania zaczęły okazywać się niewystarczającymi. Ciągłe problemy z ograniczoną ilością dostępnych adresów spowodowały konieczność wprowadzenia długoterminowego rozwiązania. Było to powodem powstania nowej wersji protokołu – IPv6, czyli z angielskiego Internet Protocol version 6 zwanego inaczej Internet Protocol Next Generation, czyli Protokole internetowym nowej generacji. Dodatkowym celem wprowadzenia Ip w wersji 6 było udoskonalenie IPv4, czyli wyeliminowanie jego wad, wprowadzenie uwierzytelniania, kompresji i, ograniczenie do minimum czynności wymagających wykonania podczas podłączania węzła do sieci internetowej, a także wprowadzenie szeregu innych udogodnień. IPv6 został szczegółowo opisany w dwóch dokumentach - RFC 1883 i RFC 1884, których lekturę polecam osobą rządnym wiedzy oraz znającym wystarczająco dobrze techniczny język angielski .

Ipv6 charakteryzuje się 128 bitowym adresem IP, co oznacza, że adresów tych jest aż 3,4x10^38. Biorąc pod uwagę obecną liczbę ludzi na ziemi, na jedną osobę przypada 10^30 adresów. Dzięki temu protokołowi ipv6 przez wiele lat nie zabraknie unikatowych adresów. Adresy IP są zazwyczaj zapisywane w postaci szesnastkowej np. 2011:0dc8:1003:1000:1000:1000:1428:57ab.

Na temat problemu wyczerpywania się adresów IP została nawet napisana piosenka - "The Day The Routers Died".

Katarzyna Woźniak