fbTrack
REKLAMA
REKLAMA

Rpkom

Dlaczego IPv6 / 48 = 256?

ROL
Myśląc o przestrzeni adresowej dostępnej dla urządzeń lub odbiorców usług IPv6 w pierwszym odruchu przyjmujemy wartość 2^128 potencjalnie dostępnych adresów. Czyli ok. 340 sekstylionów adresów, co wyliczono nie tak dawno w tekście o IPv6 opublikowanym na rpkom.pl. Czy tak jest na prawdę? Matematycznie licząc - tak. W praktyce jednak... Niezupełnie.
Kluczem do rozważań praktycznych są dwa problemy specyficzne dla IPv6. Po pierwsze: swoiste powiązanie adresów IPv6 z MAC adresami urządzeń sieciowych. Po drugie: brak adresacji prywatnej – powszechnie wykorzystywanej w sieciach lokalnych IPv4.
MAC adres w zależności od wersji specyfikacji składa się 48 lub 64 bitów. IPv6 przyjmuje - co do zasady - że są to 64 bity i na tej bazie w przypadku autokonfiguracji sieci  buduje podstawową podsieć, która uzyskuje maskę.... aż /64. Tak wielka przestrzeń adresowa (2^64) zarezerwowana zostanie dla każdej autokonfigurowanej sieci, a więc w przybliżeniu (oraz wobec braku adresacji prywatnej) - dla każdej sieci domowej. Nawet, jeśli fizycznie podłączony w niej jest 1 komputer, czy 1 telefon VoIP. Urządzenie końcowe otrzyma adres IPv6, którego 64 ostatnie bity odpowiadać będą jego adresowi MAC.
Co z urządzeniami mającymi 48-bitowe MAC adresy? Jeśli urządzenie ma wersję 48-bitową, to brakujące 16 bitów jest uzupełniane ciągiem FF:FE wstawianym dokładnie w środek krótszej wersji MAC adresu, by dopełnić adres do 64 bitów. I tak z wielkiej ilości 2^128 spada... aż 64 bitów „na sieć lokalną". Tym samym pierwsze 64 bity są tak realnie „prawdziwie internetową" częścią IPv6, definiującą sieci docelowe i będącą przedmiotem routingu internetowego. Drugie 64 bity stanowią zaś bazę dla indywidualnych sieci lokalnych/prywatnych.
Czy to konieczna niegospodarność? Teoretycznie nie. Bo oczywiście możliwe jest konfigurowanie statycznie adresów tak, by wykorzystać je jak najefektywniej. Ale z uwagi na wygodę użytkowników ręczna konfiguracja będzie wykorzystywana wyłącznie na poziomie usługowym. Na przykład by serwer lub router miał w miarę prosty do zapamiętania adres, np.2001:1a68:15::1/64 (rpkom.pl niestety nie ma jeszcze IPv6, który mógłby być przykładem). W domach, firmach i sieciach publicznych obowiązywać będzie - bo musi - autokonfiguracja z podstawową podsiecią 64. Teoretyczną więc ilość klientów (sieci) końcowych określona wydaje się wynosić 2^64.
Ale niestety, w praktyce tak nie będzie. Kuriozalnie bowiem - dodatkową "szkodę" dostępnej liczbie sieci końcowych w IPv6 czyni brak adresacji prywatnej w nowej wizji internetu. Założono w nim bowiem, że każde urządzenie w sieci IPv6 ma adres publiczny.  Czyli będzie dostępne z publicznego internetu. Nie oceniam, czy to dobrze, czy źle. Kłopot w czym innym.
Użytkownik sieci lokalnej IPv4 może ją obecnie podzielić na kilka podsieci w zależności od swoich potrzeb, wykorzystując do tego celu adresację prywatną. Może np. przydzielić w szkole 192.168.1.0/24 dla administracji, a kolejne sieci - np. 192.168.1.0/24 dla pracowni komputerowych, czy hotspota w bibliotece. To klasyczny zabieg. Wszystkie lokalne, prywatne podsieci może podłączyć do internetu wykorzystując jeden lub kilka adresów publicznych.
Jeśli przyjmiemy, że każdy użytkownik sieci IPv6 może chcieć stworzyć u siebie choć kilka podsieci (a „nie da się" lub nie ma sensu rozdzielać podstawowej podsieci /64 na mniejsze jednostki z uwagi na problem autokonfiguracji w oparciu o adresy MAC), to operator nadrzędny musi mu przydzielić przestrzeń co najmniej kilku podstawowych podsieci /64.
Ilu? Najprostsza odpowiedź wiąże się z 16-tkową konotacją tych adresów i sposobem ich agregacji, co w uproszczeniu oznacza, że minimalną przyznawaną pulą będzie... 2^8, czyli.... co najmniej 256 podsieci. Gdyby to było za mało, to kolejny naturalny próg będzie miał wartość 2^16-tej... czyli 65 tys. sieci.
Duzi operatorzy są już dawno po takich obliczeniach. Przyjmują, iż podstawowa adresacja przyznawana klientowi będzie miała maskę /56 pozwalającą na stworzenie 256 podsieci lokalnych. Nie ma znaczenia,  przestrzeń taka będzie potrzebna klientowi, czy też nie. To konieczne z uwagi na rozwiązania "zaszyte" w IPv6.
Tymczasem wielu ISP rozpoczyna przygodę z IPv6 uzyskując od większych operatorów podsieci /48. Matematyczne postrzeganie takiej adresacji wskazuje teoretycznie nieograniczone możliwości podłączenia 2^80 odbiorców. Tymczasem analiza „usługowa" jest ważniejsza i pokazuje, iż przy bazowej alokacji podsieci /56 dla klientów końcowych – przestrzeń /48 pozwoli na podłączenie jedynie 256 klientów! Oczywiście możliwe jest zaplanowanie dla klientów końcowych podsieci /64 i w wielu przypadkach będzie to przestrzeń wystarczająca dla małych operatorów. Jednak nawet wtedy podsieć /48 wystarczy na obsłużenie „jedynie" 65 tys. klientów.
To oczywiście nadal dużo w kontekście wielkości obecnych sieci lokalnych. Ale, po pierwsze: wielokrotnie mniej, niż sugeruje często słyszany marketing teoretycznie nieskończonych przestrzeni adresowych IPv6. Po drugie: rosnące wymagania klientów końcowych, albo np. wymóg routingu firm wielodziałowych lub potrzeby separacji podsieci u klientów końcowych (choćby  w szkołach), czy wreszcie nowych usług, podsieci dla Internetu Rzeczy spowodują, iż planowanie w małych sieciach podłączenia 65 tys. klientów w posiadanej alokacji /48 może okazać się nierzeczywiste.
Stąd planując podział adresacji warto przemyśleć wspomniane wnioski dużych operatorów planujących alokacje klienckie /56. A w konsekwencji – planowanie wdrożenia usług dla klientów końcowych poprzedzić uzyskaniem przestrzeni /32.
* * *
IPv6, to wyzwanie dla wszystkich użytkowników internetu, nie tylko administratorów. Problemem są jednak nie tylko mało intuicyjne adresy zapisane szesnastkowo,  trudne do uproszczenia. Ale także konieczność zrozumienia powodów zmiany dotychczasowych niewielkich i tym samym prostych do ogarnięcia ilości adresów IPv4, na teoretycznie olbrzymie przestrzenie IPv6, które trzeba będzie ustawić nawet na lokalnym domowym routerze. Planowanie wykorzystania przestrzeni adresowej w IPv6 nie jest trudne. Wymaga jednak przyjęcia zupełnie innych założeń, niż dla IPv4. Warto przemyśleć, to zagadnienie, by uniknąć trudnej przebudowy koncepcji całej sieci w przyszłości.
Piotr Marciniak, przewodniczący komisji rewizyjnej KIKE
Jest współwłaścicielem firmy TPnets.com, która administruje łódzką siecią telekomunikacyjną MNC.pl.
Współtwórca Krajowej Izby Komunikacji Ethernetowej, łódzkiego konsorcjum firm ISP, węzła LIX, platformy ThePhone oraz kilku projektów IT na poziomie ogólnopolskim. Zdeklarowany zwolennik partnerskiego modelu kooperacji lokalnych ISP. We współpracy międzyoperatorskiej łączy zagadnienia prawnicze z praktyką operatora sieci. W KIKE pełni funkcję Przewodniczącego Komisji Rewizyjnej. Jest współtwórcą i uczestnikiem działań Grupy Roboczej ds. kontaktów z Administracją Publiczną oraz Grupy Roboczej Taniej Łącze. Prywatnie – zapalony nurek i podróżnik.
Źródło: rpkom.pl
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
NAJNOWSZE Z RP.PL
REKLAMA
REKLAMA