Handel mit IPv4-Adressen: Teil 1 — Grundlagen
Anfang 2011 begannen technologiefokussierte Medien, über ein sehr grundlegendes Phänomen zu berichten. Damals waren die letzten Blöcke des IPv4-Protokolls beim obersten Domain-Registry IANA (der global agierenden Organisation, die die Vergabe von IP-Adressen, die Verwaltung der DNS-Root-Zonen, die Definition von Medientypen für MIME und weitere Aspekte der Internetprotokolle überwacht) endgültig erschöpft. Dass dieses Ereignis eintreten würde, sprachen Experten bereits länger an — ein genaueres Datum war jedoch nicht abzuschätzen. Im heutigen Artikel erklären wir, was IPv4-Protokolladressen sind, was als ihr Ersatz dient, und beschreiben auch einige Grundbegriffe zu dieser Problematik. In den folgenden Artikeln widmen wir uns ausführlicher den einzelnen Aspekten der Erschöpfung der IPv4-Adressen sowie dem Übergang zum IPv6-Protokoll.
TIPP: Lesen Sie auch den Artikel über ADSL/VDSL2
IP und IPv4
IPv4-Protokolladressen sind 32-Bit-lang, IPv6-Protokolladressen 128-Bit-lang. Die Abkürzung IP bedeutet in diesem Fall „Internet Protocol", also das Protokoll, über das alle in irgendeiner Weise mit dem Internet verbundenen Geräte kommunizieren. Zur „magischen Umwandlung" der IP-Adresse in einen Domainnamen kommt es dank des Dienstes Domain Name System (DNS). IPv4 ist dann die Bezeichnung für die vierte Revision des IP. Es handelt sich um ein datenorientiertes Protokoll, das Daten ohne Garantie transportiert. Das IPv4-Protokoll bot einen Adressraum für etwa vier Milliarden Adressen, wobei die Erschöpfung dieser Kapazität — also die Aufteilung der letzten Blöcke — Anfang Februar 2011 erfolgte. IPv4-Protokolladressen sind in drei Grundteile geteilt: Netznummer, Subnetz-Nummer und Netzwerkschnittstellen-Nummer. Diese Nummern können unter anderem auch zur Identifikation der Position der IP-Adresse in der Welt dienen. Ihre IP-Adresse können Sie etwa unter dieser Adresse ermitteln: https://www.mojeip.cz/.
Was bedeutet die Erschöpfung der IPv4-Protokolladressen?
Über die bevorstehende Erschöpfung der IPv4-Adressen informierte Anfang 2011 unter anderem auch das Industrie- und Handelsministerium (MPO) auf seinen Webseiten, das gleichzeitig auf die Notwendigkeit der rechtzeitigen Einführung des IPv6-Protokolls hinwies, das einen deutlich größeren Adressraum bietet — IPv6-Adressen sind 128 Bit lang, während IPv4-Adressen 32 Bit lang sind. Mit der Verwaltung verfügbarer IP-Adressen befasst sich die Organisation IANA (Internet Assigned Numbers Authority) zusammen mit fünf regionalen Registraren (RIR). Jeder dieser regionalen Registrare erhielt von IANA knapp 17 Millionen IP-Adressen. Die IANA hatte alle IP-Adressen am 3. Februar 2011 erschöpft, das bedeutete jedoch noch nicht ihre globale Erschöpfung, weil einzelne regionale Register noch eine bestimmte Anzahl zugewiesener IPv4-Adressen zur Verfügung hatten. Im Mai 2011 sank der Adressvorrat im APNIC-Register für die asiatisch-pazifische Region auf den letzten Block, im Herbst 2012 sank der Adressvorrat auch im RIPE-NCC-Register (für Europa) auf den letzten Block. Beide Register gingen zu einer Strategie über, in deren Rahmen sie jedem Mitglied 1024 IPv4-Adressen zuteilten, um ihre völlige Erschöpfung möglichst hinauszuzögern und eine ausreichende zeitliche Reserve zu schaffen, die für den schrittweisen Übergang zum IPv6-Protokoll nötig ist. Die bevorstehende Erschöpfung der IPv4-Adressen hatte noch eine unvermeidliche Folge. Aus diesen Adressen wurde eine hervorragend handelbare Ware, denn wo Nachfrage ist, entsteht logisch auch Angebot. Fast die Hälfte aller IPv4-Adressen wird nicht genutzt — sie gehören großen multinationalen Unternehmen. Anfangs wurden nämlich große Zahlenblöcke vergeben und Nutzung oder Bedarf wurden nicht kontrolliert. Daher ist der Übergang zu IPv6 relativ langsam — die großen Geschäfte haben genug freie Adressen. Unter normalen Umständen gilt, dass wenn ein Subjekt die zugewiesene IPv4-Adresse nicht mehr nutzt, es sie zurückgeben sollte. Ein Mechanismus, der Eigentümer von IPv4-Adressen auf irgendeine Weise zur Rückgabe „zwingen" würde, existiert jedoch nicht. Viele Subjekte ziehen den Verkauf vor, weil sie damit verdienen oder zumindest gewisse Kosten decken können. Es begann auch dazu zu kommen, dass einige Mitglieder der erwähnten Register die Zuteilung von IPv4-Adressen beantragten, diese dann jedoch weiter distribuierten — allerdings nicht an Schlüsselkunden. Anders gesagt — sie nutzten diese Adressen nicht für sich, ihre Kunden und ihre Bedürfnisse. Die Betreiber der Infrastruktur und Dienste selbst haben gelernt, den Bedarf an der Nutzung von IPv4-Adressen durch Verwendung sogenannter NAT, Network Address Translation, zu minimieren. Im Rahmen ihres Netzes bilden sie viele Subnetze, in denen sie IPv4 praktisch unbegrenzte nicht-öffentliche IPv4-Adressbereiche nutzen können, die eine öffentliche, seltene IP-Adresse für die Verbindung mit dem weltweiten Computernetz verwenden. 1024 zugewiesene IP-Adressen reichen daher selbst einem relativ großen regionalen Betreiber zur Bedienung von zehntausenden angeschlossener Haushalte. Beschränkungen für den Kunden können bei Anforderungen an die Nutzung direkter Verbindungen mittels VPN-Leitungen auftreten — jedoch nutzen die meisten Lösungen heute bereits einen VPN-Server, der das Problem zufriedenstellend löst. Das IPv4-Protokoll eignet sich jedoch nicht für große Lösungen des Internets der Dinge — hier ist der Übergang zu IPv6 die einzige Lösung.
IPv6-Protokoll
Vorstellungen von einem schwarzen Markt mit IPv4-Adressen oder Befürchtungen, dass Sie E-Mail-Nachrichten mit Angeboten dieser Adressen statt der Wunder-Blauen-Pille spammen, sind jedoch übertrieben. Da die Menge der IPv4-Adressen nicht unbegrenzt war, ist klar, dass der nächste natürliche Schritt der allmähliche Übergang zu einem neuen Protokoll ist, das auch besser den wachsenden Anforderungen der heutigen Zeit entspricht. Nachfolger von IPv4 ist das Internet-Protokoll Version 6, also IPv6. Mit seiner Ankunft kann sich die IT-Welt auf eine deutliche Erweiterung des Adressraums zusammen mit der Fähigkeit zur Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung freuen. Einige ältere Netzelemente sind jedoch nicht IPv6-kompatibel. Bei diesen Geräten ist es nötig, sich beispielsweise mit verschiedenen Übergangsmechanismen oder Übersetzern beider Protokolle zu helfen. Das IPv6-Protokoll hat seine Wurzeln bereits in den 1990er-Jahren, als die IETF-Kommission die Anforderung zur Bildung von Arbeitsgruppen zur Festlegung und Erstellung des Internet-Protokolls der nächsten Generation erließ. Im Februar 1999 gründete die IETF-Kommission das IPv6-Forum, dessen Mitglieder die weltweite Koordination der Einführung des neuen Protokolls verantworteten. Der 8. Juni 2012 wurde zum Welt-IPv6-Tag, dessen Ziel das Testen und die Förderung des öffentlichen Einsatzes des IPv6-Protokolls war. Neben dem deutlich größeren Adressraum bietet das IPv6-Protokoll die Möglichkeit der zustandslosen automatischen Adresskonfiguration, höhere Sicherheit und weitere Vorteile.
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Aktualisierung 20.3.2024