Одна шестая

Протокол IP, появившийся в начале 70-ых годов и стандартизованный в 1981 г., служил основанием для всемирной информационной сети в течение двадцати с лишним лет. В эти дни Сеть переживает глобальный апгрейд: вчера создатель IP Винтон Серф официально объявил о переводе корневых серверов интернета с IPv4 на IPv6.

В этом году мир отмечает тридцатилетний юбилей одной из самых важных и популярных разработок в информационных технологиях: в 1974 году двое молодых американских учёных, Винтон Сёрф и Роберт Кан, работавшие тогда в Агентстве перспективных исследований DARPA, опубликовали первую работу, посвящённую протоколам IP и TCP. Придя на замену NCP, древней разработке, использовавшейся в ARPAnet в первые годы её существования и неспособной на масштабирование "вверх", пара TCP/IP уже к концу 70-ых гг. получила статус предпочтительной технологии, а день полного перехода ARPAnet на TCP/IP (1 января 1983 года) считается днём рождения сети Интернет. Необходимо признать, что разработка Сёрфа и его коллеги оказалась на редкость удачной. Фактически и сегодня глобальная информационная сеть работает, используя те же самые два протокола (в частности, IP версии 4 - IPv4) и принципы и соглашения, с ними связанные. Но всё меняется, и старые технологии неизбежно превращаются в преграду на пути к дальнейшему росту и совершенствованию. Случилось это и с протоколом IP, поставившим мир перед проблемой исчерпания пространства адресов (IP address exhaustion).

Суть её известна большинству из тех, кто следит за новостями. В протоколе IPv4 поля адреса (узла-источника и узла-приёмника пакета) включают каждый всего по 32 бита. Поэтому, теоретически, присвоить уникальные IP-адреса можно примерно 4,3 миллиарда узлов. На протяжении 80-ых и большей части 90-ых годов этого объёма хватало, но бум дот-комов и сопровождавший его технологический скачок подстегнули развитие событий. К настоящему моменту большинству экспертов представляется несомненным тот факт, что адресное пространство, предоставляемое протоколом IPv4, будет исчерпано в ближайшие (по разным оценкам) десять-двадцать лет.

И виноваты в этом не только и не столько рядовые сетяне (хотя и они тоже: к примеру, в Китае, на один IP-адрес сегодня, в среднем, приходятся два интернет-пользователя), сколько разнообразные устройства, подключенные к Сети. Многие комментаторы в шутку называют надвигающуюся эпоху тотального осетения "эпохой интернет-холодильников": техническая эволюция снизила стоимость подключения к Сети на порядки и сделала коммерчески выгодной имплантацию веб-функциональности в самые разные бытовые и промышленные устройства. Естественно, каждому из них необходим свой уникальный IP-адрес. Напряжённость ситуации несколько разряжает возможность маскировки за одним физическим IP-адресом целой локальной сети машин и устройств, но, к сожалению, потенциал IPv4 всё же сильно ограничен рядом конструктивных и исторических особенностей. Практический потолок адресного пространства в IPv4 много ниже теоретического: часть пространства адресов зарезервирована, другая используется неэффективно из-за исторически неравномерного распределения (IP-адреса выделяются блоками и, к примеру, один только легендарный MIT владеет непропорционально большим куском на 16 миллионов адресов, выданным ему ещё на заре интернета), а выделенные блоки адресов не могут использоваться полностью из-за специфики процессов маршрутизации пакетов и администрирования сетей на низшем уровне. На проходящем в эти дни в Малайзии заседании совета ICANN (некоммерческой корпорации, регулирующей множество аспектов функционирования Сети), уже знакомый вам Винтон Сёрф оценил число использованных IP-адресов в две трети от максимально возможных 4,3 миллиарда.

Конечно, теоретически, можно изменить архитектуру адресного пространства интернета, придуманную пионерами в конце 70-ых гг.: освободить огромные куски адресов, зарезервированные для военных нужд, забрать у институтов, игравших важную роль в проектировании интернета, ненужные им адресные блоки и т.д. Но поскольку особенности протокола IPv4 уже учтены в бесчисленном множестве программ и устройств, проще расширить сам протокол, чем менять соглашения. Версий протокола IP существует несколько, по большей части они экспериментальны, но одна из них - версия 6 или IPv6 - предназначается как раз для замены своего дряхлеющего предка.

Главное отличие IPv6 от IPv4, конечно же, заключается в гораздо более широком адресном поле: вместо 32 бит для записи адреса выделены 128 бит. Это поднимает теоретический потолок с четырёх миллиардов до триллионов триллионов уникальных адресов. Однако IPv6 предполагает и ряд архитектурных усовершенствований, облегчая конфигурацию сетей, мобильные подключения и некоторые другие операции и функции. Несмотря на сравнительную неизвестность для далёкой от технических аспектов публики, поддержка IPv6 уже включена в значительную часть оборудования и программного обеспечения, доступного на рынке. Популярные операционные системы (Windows XP и Linux) и сетевое "железо" (маршрутизаторы и пр.) от крупных производителей понимают IPv6 и готовы работать по этому протоколу. Несколько производителей бытовой электроники (среди них Sony) отметились заявлениями о намерении сделать все свои продукты с сетевыми функциями совместимыми с IPv6 в течение следующих года-двух. В ряде стран успешно функционируют региональные интернет-магистрали, использующие IPv6 (6NET, Moonv6, CNGI и др.), а правительства Китая, Кореи и Японии собираются основать собственный региональный "IPv6-бэкбон" - своего рода участок Всемирной сети, в котором шестая версия протокола IP станет основной.

Но все эти проекты до вчерашнего дня были чем-то вроде пресловутого "Интернета-2" - смелого эксперимента, но не более того. Вчера, на уже упоминавшейся сессии ICANN было официально объявлено о переводе корневых DNS-серверов интернета на поддержку IPv6. Это означает, что подавляющее большинство пользователей Сети теперь могут работать со 128-разрядными IP-адресами. Чтобы выловить и устранить все ошибки, а также дать время всем интернет-провайдерам, которые ещё не перешли на IPv6, сделать этот шаг, корневые серверы ICANN будут поддерживать IPv4 ещё в течение 20 лет. По истечении этого срока переход на новую схему адресации можно будет считать завершённым.