Handel mit IPv4-Adressen: Teil 1 – Grundlagen

Anfang 2011 begannen technologieorientierte Medien, über ein sehr grundlegendes Phänomen zu berichten. Damals war der endgültige Verbrauch der letzten Adressblöcke des Protokolls IPv4 bei der obersten Registrierungsstelle IANA erreicht (einer weltweit tätigen Organisation, die die Vergabe von IP-Adressen, die Verwaltung der DNS-Root-Zonen, die Festlegung der MIME-Medientypen und weitere Angelegenheiten der Internetprotokolle beaufsichtigt). Fachleute sprachen schon seit längerer Zeit davon, dass dieses Ereignis eintreten würde, ein genaues Datum ließ sich jedoch nicht vorhersagen. In diesem Artikel erklären wir, was IPv4-Adressen sind, was sie ersetzen soll, und beschreiben einige grundlegende Begriffe rund um dieses Thema. In den folgenden Artikeln befassen wir uns genauer mit einzelnen Aspekten der Erschöpfung der IPv4-Adressen sowie mit dem Übergang zu IPv6.

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IP und IPv4

IPv4-Adressen sind 32 Bit lang, IPv6-Adressen 128 Bit. Das Kürzel IP steht in diesem Fall für „Internet Protocol“, also das Protokoll, mit dessen Hilfe alle Geräte kommunizieren, die auf irgendeine Weise mit dem Internet verbunden sind. Die „magische Umwandlung“ einer IP-Adresse in einen Domainnamen erfolgt dank des Dienstes Domain Name System (DNS). IPv4 bezeichnet die vierte Revision von IP. Es handelt sich um ein datenorientiertes Protokoll, das Daten ohne Garantie überträgt. Das Protokoll IPv4 stellte einen Adressraum für etwa vier Milliarden Adressen zur Verfügung, wobei die Erschöpfung dieser Kapazität, also die Verteilung der letzten Blöcke, Anfang Februar 2011 erfolgte. Die Adressen des Protokolls IPv4 gliedern sich in drei Grundbestandteile: Netznummer, Subnetznummer und Nummer der Netzwerkschnittstelle. Diese Nummern können unter anderem auch dazu dienen, den Standort einer IP-Adresse auf der Welt zu bestimmen. Ihre eigene IP-Adresse können Sie zum Beispiel unter dieser Adresse herausfinden: https://www.mojeip.cz/.

Was bedeutet die Erschöpfung der IPv4-Adressen?

Über die bevorstehende Erschöpfung der IPv4-Adressen informierte Anfang 2011 unter anderem auch das tschechische Ministerium für Industrie und Handel (MPO) auf seiner Website und wies zugleich auf die Notwendigkeit hin, rechtzeitig das Protokoll IPv6 einzuführen, das einen wesentlich größeren Adressraum bietet. IPv6-Adressen sind 128 Bit lang, während IPv4-Adressen 32 Bit lang sind. Die Verwaltung der verfügbaren IP-Adressen übernimmt die Organisation IANA (Internet Assigned Numbers Authority) zusammen mit fünf regionalen Registraren (RIR). Jeder dieser regionalen Registrare erhielt von der IANA knapp 17 Millionen IP-Adressen. Die Organisation IANA hat am 3. Februar 2011 alle IP-Adressen vergeben. Das bedeutete aber noch nicht die globale Erschöpfung, da die einzelnen regionalen Register noch eine gewisse Anzahl zugeteilter IPv4-Adressen zur Verfügung hatten. Im Mai 2011 sank der Vorrat an Adressen im Register APNIC für den asiatisch-pazifischen Raum auf den letzten Block, im Herbst 2012 sank der Vorrat im Register RIPE NCC (für Europa) ebenfalls auf den letzten Block. Beide Register stellten auf eine Strategie um, im Rahmen derer sie jedem Mitglied 1024 IPv4-Adressen zuzuteilen begannen, um die vollständige Erschöpfung möglichst weit hinauszuzögern und so eine ausreichende Zeitreserve zu schaffen, die für den schrittweisen Übergang auf IPv6 nötig ist. Die Erschöpfung der IPv4-Adressen hatte noch eine weitere unvermeidliche Folge. Diese Adressen wurden zu einem hervorragend handelbaren Gut, denn wo Nachfrage besteht, entsteht logischerweise auch ein Angebot. Fast die Hälfte aller IPv4-Adressen wird nicht genutzt, sie gehören großen internationalen Unternehmen. Anfangs wurden nämlich große Blöcke von Nummern vergeben, und niemand kontrollierte die Nutzung oder den tatsächlichen Bedarf. Deshalb verläuft der Übergang zu IPv6 relativ langsam, denn große Unternehmen haben genug freie Adressen. Normalerweise gilt: Wenn ein Betreiber eine zugeteilte IPv4-Adresse nicht mehr nutzt, sollte er sie zurückgeben. Einen Mechanismus, der die Eigentümer von IPv4-Adressen irgendwie zur Rückgabe „zwingen“ könnte, gibt es jedoch nicht. Viele Betreiber ziehen es vor zu verkaufen, weil sie damit entweder Gewinn machen oder zumindest bestimmte Kosten decken können. Außerdem kam es vor, dass einige Mitglieder der genannten Register IPv4-Adressen beantragten, diese dann aber weiterverteilten, und zwar nicht an ihre Schlüsselkunden. Mit anderen Worten: Sie nutzten diese Adressen nicht für sich, ihre Kunden und ihre Bedürfnisse. Die Betreiber der Infrastruktur und der Dienste selbst lernten, ihren Bedarf an IPv4-Adressen durch den Einsatz sogenannter NAT (Network Address Translation) zu minimieren. Innerhalb ihres Netzes bilden sie viele Subnetze, in denen sie praktisch unbegrenzt IPv4-Adressbereiche für nicht öffentliche Adressen nutzen können, die für die Verbindung mit dem weltweiten Computernetz nur eine einzige öffentliche, seltene IP-Adresse verwenden. 1024 zugeteilte IP-Adressen reichen daher auch einem relativ großen regionalen Anbieter aus, um Zehntausende angeschlossene Haushalte zu versorgen. Einschränkungen für Kunden können bei Anforderungen an direkte Verbindungen über VPN-Leitungen auftreten, die meisten Lösungen nutzen heute jedoch einen VPN-Server, der das Problem zufriedenstellend löst. Das Protokoll IPv4 eignet sich allerdings nicht für große Lösungen des Internets der Dinge, hier ist der Übergang zu IPv6 die einzige Lösung.

Das Protokoll IPv6

Vorstellungen von einem Schwarzmarkt mit IPv4-Adressen oder die Befürchtung, dass Sie statt mit einer wundersamen blauen Pille mit E-Mails voller Angebote für diese Adressen zugespamt werden, sind jedoch übertrieben. Da die Menge der IPv4-Adressen nicht unbegrenzt war, ist der nächste natürliche Schritt der schrittweise Übergang zu einem neuen Protokoll, das auch den wachsenden Anforderungen unserer Zeit besser entspricht. Der Nachfolger von IPv4 ist das Internetprotokoll Version 6, also IPv6. Mit seiner Einführung kann sich die IT-Welt auf eine erhebliche Erweiterung des Adressraums freuen, zusammen mit der Fähigkeit zur Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung. Einige ältere Netzwerkkomponenten sind allerdings nicht mit IPv6 kompatibel. Bei diesen Geräten werden zum Beispiel verschiedene Übergangsmechanismen oder Übersetzer für beide Protokolle benötigt. Das Protokoll IPv6 hat seine Wurzeln bereits in den 90er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts, als die IETF-Kommission die Aufforderung herausgab, Arbeitsgruppen zur Festlegung und Entwicklung des Internetprotokolls der nächsten Generation einzurichten. Im Februar 1999 gründete die IETF-Kommission das IPv6-Forum, dessen Mitglieder für die weltweite Koordination der Einführung des neuen Protokolls zuständig waren. Der 8. Juni 2012 wurde zum Welt-IPv6-Tag erklärt, dessen Ziel es war, die öffentliche Einführung des Protokolls IPv6 zu testen und zu fördern. Neben dem deutlich größeren Adressraum bietet das Protokoll IPv6 die Möglichkeit einer zustandslosen automatischen Adresskonfiguration, eine höhere Sicherheit und weitere Vorteile.

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Aktualisiert am 20. März 2024