Stand IPv4 Adressvergabe

Transkript

1 Stand IPv4 Adressvergabe World IPv6 Day, 8 June 2011 Willi Huber willi.huber@switch.ch Netcloud Event, Winterhur, 8. Juni 2011

2 Übersicht SWITCH Aktueller Stand IPv4-Adressvergabe Erfahrungen im täglichen Gebrauch von IPv6 2

3 SWITCH Serving Swiss Universities SWITCH erbringt einzigartige, qualitativ hochstehende Internet-Dienstleistungen für die Schweizer Hochschulen und Forschungseinrichtungen Netzwerk Netzwerksicherheit AAI Authentifizierung und Autorisierung für Web- Anwendungen Unterstützung im Bereich e-learning Domain-Namen-Registrierung im Auftrag des BAKOM 3

4 SWITCH Netzwerk-Pionier SWITCH plant, baut und betreibt seit über 20 Jahren ein landesweites Netzwerk für die Hochschulen 4

5 SWITCH Netzwerk-Pionier SWITCH plant, baut und betreibt seit über 20 Jahren ein landesweites Netzwerk für die Hochschulen Integration in das weltweite Forschungsnetz und Anschluss ans kommerzielle Internet Ein leistungsfähiges, stabiles und innovatives Netzwerk IPv6 im Portfolio seit vielen Jahren Erst als Pilot-Dienst, z.b. für Arbeiten von Studenten und Diplomanden Seit 2006 als produktiver Dienst auf dem SWITCH Netzwerk 5

6 Aktueller Stand IPv4- Adressvergabe

7 Einleitung: IPv4 IPv6 TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) Entwickelt in den 1970er Jahren, 4. Version des Protokolls: 1978 Nach 30 Jahren Ausbreitung reichen die verfügbaren Adressen des Internet Protokolls nicht mehr aus Entwicklung der IP Version 6 in den 1990er Jahren Bewährte Konzepte übernommen Grösserer IP-Adressvorrat q IPv4 Adresse: q IPv6 Adresse: 2001:620::4:21e:c2ff:fe1a:e1df Umstellung nicht trivial IPv4 und IPv6 sind nicht kompatibel 7

8 2011 das Jahr, in dem der Welt die freien IPv4 Adressen ausgingen Am 2. Februar 2011 ging folgende Meldung durch die Medien: IANA allocates the last IPv4 addresses Was ist da genau passiert? Was hat das für Auswirkungen auf das Internet? 8

9 Wer verteilt die IP Adressen? Internet Assigned Numbers Authority IANA Regional Internet Registries (RIR): ARIN LACNIC RIPE NCC AFRINIC APNIC Nordamerika Südamerika Europa / Teile Asiens Afrika Asien & Australien Local Internet Registries (LIR): ch.switch 260 LIR in der Schweiz Tausende in Europa 9

10 Aktivitätsbereich der RIRs

11 Wie viele IPv4-Adressen gibt es? IPv4 Adresse: 32 Bit Ergibt max. 4.3 Mrd verschiedene Adressen, oder rund eine pro 2 Erdbewohnern Wie viele Adressen belegen Sie persönlich? q q Zu Hause: PC, Drucker, (meist nur 1 Adresse dank NAT) Unterwegs: Laptop, Handheld q Im Büro: Arbeitsplatz, Server Wie war die Entwicklung der letzten Jahre? 11

12 Bevölkerung vs. Internet Benützer Rel. Anteil Internet Benützer 2011 Asia / Pacific 24% Africa 11% Europe / Middle East 53% Latin America 36% North America 78% Mio Einwohner Bevölkerung Internet Benützer 2011 Internet Benützer 2000 Quelle: Internet World Stats

13 Exkurs: Schreibweise mit / Schreibweise mit / Nach dem Schrägstrich steht die Anzahl 1-Bits der Netzwerkmaske 22/8 ist eine andere Schreibweise für 22.xxx.xxx.xxx (Maske ), entsprechend allen Adressen im Bereich bis Analog entspricht als Bsp /16 dem Adressraum x.x, oder Gesamter IPv4-Adressraum: 256 so genannte Slash eight /8 13

14 Spezielle Adressbereiche (RFC 5735) 255/8 : 240/8 239/8 : 224/ / /20 127/8 10/8 0/8 Reserviert von IETF für zukünftige Nutzung Benutzt für IP Mulicast Adressen für private Nutzung Loopback Adresse Adressen für private Nutzung Adresse für local identification Rund 35 der 256 Adressbereiche /8 sind reserviert, es verbleiben 221 * /8 für den Internet-Zugang 14

15 IPv4 Adresse eine beschränkte Ressource Graphik Entwicklung 221 Wenn das Internet so weiter wächst, hat es bis 2000 keine freien IP Adressen mehr! Strengere Richtlinien für die Adressvergabe zusammen mit der Einführung von CIDR (classless inter domain routing) und NAT (network address translation) führen zu einem verlangsamten Wachstum. Quelle: IPv4 Address Report by Geoff Huston 15

16 Verteilung der Adressen auf die Regionen ARIN (Nord-Amerika) APNIC (Asien/Pacific) RIPE NCC (Europa/Teile Asiens) LACNIC (Lateinamerika) AFRINIC (Afrika) Quelle: IPv4 Address Report by Geoff Huston 16

17 Nutzung des IPv4 Adress-Raums Reserviert von IETF, u.a. für IP Multicast Noch frei bei Regionalen Registrierungsstellen (RIPE NCC,...) Zugeteilt aber nicht benutzt - Noch frei bei einer lokalen Reg.-Stelle - Einer Organisation zugeteilt, die die Adressen nur intern oder gar nicht nutzt Zugeteilt und sichtbar auf dem Internet Quelle: IPv4 Address Report by Geoff Huston 17

18 Nutzung des IPv4 Adress-Raums former class A former class B former class C multicast and reserved Noch frei, bei RIR Zugeteilt, nicht sichtbar auf dem Internet z.b. 160.x.x.x Sichtbar auf dem Internet Quelle: IPv4 Address Report by Geoff Huston

19 Nutzung des IPv4 Adress-Raums Adressen, welche in der Anfangszeit des Internet zugeteilt wurden, werden schlechter ausgenutzt Ehem. Klass A Adessen 1.x.x.x bis ca. 50.x.x.x Ehem. Klass B Adressen ab 128.x.x.x Adressen, die in den letzten Jahren zugeteilt wurde, werden deutlich besser ausgenutzt Z.B. der obere Bereich der ehemaligen Klass A Adressen, der erst ab 2004 verteilt wurde Tabelle IANA Adresszuteilung 19

20 RIPE NCC IPv4 Address Pool Das letzte /8 (gelbe Linie) wird gemäss Abschnitt 5.6 der RIPE Allocation Policy vergeben:

21 Situation in Europa Bei gleichbleibender Zuteilungs-Rate hat RIPE NCC noch Adressen bis ca. Mitte 2012 Etwa ab 2013 bekommen Organisationen, die neu ans Internet anschliessen, keine IPv4 Adressen mehr In Asien wird das wohl bereits ab 2012 der Fall sein. Was bedeutet das? Das Internet funktioniert normal weiter Jedoch können Organisationen, die neu anschliessen möchten, keine IPv4 Adressen mehr zugeteilt werden q Ein neuer Provider, der ins Internet Geschäft einsteigen will q Eine Firma oder Schule, die neu ans Intenet anschliessen möchte 21

22 Policy betreffend unbenutzten Adressen RIPE NCC empfiehlt, unbenutzten Adressraum zurückzugeben Zurzeit noch freiwillig < Richtlinien Adressvergabe: All assignments are valid as long as the original criteria on which the assignment was based are still valid. < Gemäss geltenden Richtlinien müsste Adressraum, der nicht mehr benötigt wird, an RIPE NCC zurückgegeben werden. Verwendung der Adressen in einem firmen-internen Netz, hinter einer Firewall, rechtfertigen die Zuteilung seit langem nicht mehr Was passiert mit den früher zugeteilten Adressen? 22

23 Fazit Freie IPv4 Adressen sind sehr knapp geworden, damit steigt ihr Wert Adressen werden gehandelt (Nortel Microsoft Case, TradeIPv4) Adressvergabe-Policy wurde entsprechend angepasst Der Druck, unbenutzte (oder nur intern benutzte) Adressen zurückzugeben, wird steigen Diverse Spar-Massnahmen werden Linderung schaffen, jedoch nicht für lange ausreichen Die Antwort heisst: IPv6 Die Umstellung auf dual stack ist zwar nicht trivial, jedoch nötig! 23

24 Erfahrungen mit IPv6

25 Übergang zu IPv6 Ursprüngliche Planung: - Einführung von IPv6 im Parallelbetrieb mit IPv4 Dual Stack - Ähnlich wie vorher IP/Novell, IPX/DECnet, Appletalk etc. - Übergangsmechanismen erlauben Koexistenz: q q Transport von IPv6 über IPv4- Wolken (Tunnel) Umsetzung IPv4/IPv6 (NAT-PT/NAT64) - Nach einer Übergangszeit kann IPv4 abgeschaltet werden Und wenn wir uns alle zusammen Mühe geben, sind wir in 10 Jahren fertig. - Dieser Plan schien 1995/1996 ziemlich realistisch. 25

26 Der fehlende Business Case Das Internet ist ein stark vernetztes ökonomisches System ohne zentrale Steuer-Instanz - Entscheidungen werden von vielen Markt-Akteuren jeweils selbstständig getroffen. Kein ROI - Ressourcen für IPv6-Umstellung werden nicht bewilligt, weil dem benötigten Aufwand kein bezifferbarer Ertrag gegenübersteht Keine Dringlichkeit - Wer nichts in Richtung IPv6 unternimmt, riskiert im Moment noch nicht viel 26

27 Einschätzung IPv6 Bereitschaft Segment Niveau Betriebssysteme, Browser (Apple, Microsoft, Linux, Google...) 4 Backbone-Router (Cisco, Juniper...) 3-4 Betriebssysteme für mobile Geräte (ios, Android, Symbian...) 3-4 Software für Internet-fähige Gebrauchselektronik (Drucker, Radios...) 1-2ì Heim-Router (D-Link, Netgear, Cisco/Linksys, Apple...) 1-2ì Firewalls, IDS, Load Balancer 1-3 Cable-Modems 3-4 Internet-Zugang für Unternehmen 3 Internet-Zugang für Privatpersonen (Cable/xDSL/FTTH/mobilì ) 1-2 1: Lippenbekenntnis 2: Halbherzige Unterstützung 3: Einzelne, wirklich brauchbare Implementierungen 4: Allgemeine Verfügbarkeit (Feature Parity) 27

28 Kosten / Nutzen der Umstellung auf IPv4/ IPv6 dual stack Nutzen ne Backbone Netzwerk, Internet- Zugang Bereitschaft Erreichbarkeit sichergestellt Externe Dienste: web, mail, DNS Umgestellt auf Dual Stack Interne Dienste, Firewall, IDS, Desktop Kosten

29 IPv6 funktioniert SWITCHlan Backbone seit 2006 dual stack - 66% aller Peering Verbindung und unsere Uplink Provider unterstützen IPv6 Die meisten SWITCH Server sind seit längerer Zeit auch über IPv6 erreichbar, insbesondere auch die Domainnamen-Registration - Das DNS kennt beide Adressen:! > host is an alias for aslan.switch.ch.! aslan.switch.ch has address ! aslan.switch.ch has IPv6 address 2001:620:0:14::c

30 IPv6 funktioniert IPv6 auch im Office LAN - Mit Linux, Windows, Mac Clients $ traceroute6 1 swiws2-v ms ms ms! 2 swics3-10ge ms ms ms! 3 swiez2-10ge ms ms ms! 4 swiix2-10ge ms ms ms! :7f8:24::4a ms ms ms! :4860::1:0: ms ms ms! :4860:0:1::21d ms ms ms! 8 2a00:1450:4001:c01:: ms ms ms!

31 Firefox ShowIP Add-on

32 Firefox ShowIP Add-on

33 Firefox ShowIP Add-on

34 Es funktioniert fast immer IPv6 Netzwerke - Z.T. auf separater Infrastruktur (Overlay Netzwerke mit Tunnels) - Weniger genutzt, schlechter überwacht - Probleme werden nicht gemeldet Das typische Verhalten eines SWITCH Mitarbeiters - Eine Web-Seite ist nicht erreichbar q q q Man ärgert sich Man erinnert sich an IPv6, und stellt es ab Man arbeitet mit IPv4 weiter Probleme bleiben über längere Zeit ungelöst!

35 Schwierige Themen Firewalls, IDS, Web Load Balancer - IPv6 Support oft nicht oder nur halbherzig (nicht HE-beschleunigt, kein GUI...) Adressverwaltung - Automatisch Adresszuteilung über Neighbor Discovery-Protokoll oft nicht erwünscht - DHCPv6 z.t. noch schlecht unterstützt Netzwerk-Management Tools

36 Akzeptanz bei den Hochschulen Wohlwollendes Interesse - Verständnis des langfristigen Bedarfs für IPv6 - Punktuelle Lösungen für spezifische Bedürfnisse (Forschung etc.) Hindernisse zur flächendeckenden Einführung: - Fehlende Dringlichkeit è niedrige Priorität è keine Ressourcen - Fehlende Akzeptanz operationeller Risiken - Zusätzliche Arbeit, kein kurzfristiges Optimierungspotenzial Unsere Versuche, Anreize zu setzen: - Reduzierter Tarif für IPv6-Verkehr - Wettbewerb dual-stack-website (Gewinner: ZFH)

37 Das Dilemma des Content Providers Einschalten von IPv6 (Publikation des AAAA-Records im DNS) kann zu Ärger führen - Ein Teil der Kunden hat Probleme wegen schlechter IPv6- Konnektivität Google s Lösung: Manuelles Freischalten auf Anfrage - Abhängig von der Source-Adresse der DNS Anfrage bekommt ein Client verschiedene Antworten: $ host is an alias for has address has IPv6 address 2a00:1450:4001:c01::63 $ host is an alias for has address

38 Es kommt Bewegung in die Szene Steigendes Bewusstsein, dass nun gehandelt werden muss - IPv6 Statistiken des RIPE NCC zeigen nach oben - Web-Seiten zunehmend dual Stack - Provider mit Pv6 für Heimanschlüsse bereit (zurzeit noch auf Nachfrage)

39 Was passiert am World IPv6 Day am ? Verschiedene Inhalte-Anbieter publizieren während 24h ihre IPv6-Adressen im DNS Akamai, Limelight (CDNs) In der Schweiz: Vorbild: IPv6-Tag bei am Nach dieser Erfahrung wurde IPv6 dort permanent eingeschaltet... 39

40 Zusammenfassung IPv6 ist für das weitere Wachstum des Internet notwendig, es ist Zeit, aktiv zu werden. Parallel-Betrieb IPv4/6 im dual stack Modus wird uns für lange Zeit begleiten. Hoffentlich bleibt der heutige IPv6 Tag nachhaltig und die Provider belassen IPv6 auf ihren Servern.

41 Vielen Dank!