Comment la pénurie de IPv4 affecte les FAI et les fournisseurs d'hébergement
La rareté des adresses IPv4 pose de gros problèmes aux fournisseurs de services Internet (FSI) et aux fournisseurs d'hébergement. Il augmente les coûts et impose une meilleure gestion des ressources IPv4.
Utilisation de IPv4 Efficacement: les fournisseurs dépendent des outils IPv4 comme CGNAT et adresse récupération pour maintenir les services en cours d'exécution.
Développement de IPv4
L'émergence et le développement de IPv4 ont progressivement évolué parallèlement au progrès continu de la technologie des réseaux informatiques. Le protocole IP, qui est la partie centrale de la suite du protocole TCP/IP, a été officiellement défini en 1981 par RFC 791. Le document détaille la méthode d'attribution des adresses IP et le mécanisme de commutation des paquets de données dans le réseau.
Depuis lors, afin de s'adapter aux exigences en constante évolution du réseau, plusieurs protocoles supplémentaires et mis à jour ont été publiés successivement, tels que RFC 1349, RFC 2474 et RFC 6864, etc. Ces documents ont fait d'autres règlements et optimisations sur les technologies clés telles que les services différentiels, le durcissement des données et la réorganisation dans IPv4. Avec la popularisation rapide d'Internet et l'avancement de son processus de commercialisation, IPv4 a été progressivement largement adopté au niveau mondial et est devenu l'une des normes unifiées de communication réseau.
Aperçu de la pénurie de IPv4
Les Espace d'adresse IPv4 est composé d'un total de 32 bits et peut théoriquement fournir environ 4,3 milliards d'adresses différentes IP. Ce chiffre semblait très abondant dans les premiers jours d'Internet, mais avec le développement rapide d'Internet et la forte augmentation du nombre d'appareils connectés, la pénurie d'adresses IPv4 a progressivement émergé.
En fait, le nombre réel d'adresses disponibles est inférieur à la valeur théorique. C'est parce que certaines adresses sont réservées à des fins spéciales, telles que les réseaux privés, les adresses de diffusion, les adresses multidiffusion, etc. En outre, la distribution mondiale des adresses IPv4 n'est pas uniforme, ce qui entraîne un déséquilibre dans l'allocation des ressources. Les États-Unis détiennent près de la moitié des adresses IPv4 du monde. Cela s'explique principalement par le fait que l'Internet est apparu pour la première fois et s'est rapidement développé en Amérique du Nord, alors que les ressources d'adressage en Europe sont relativement rares, et que celles de la région Asie-Pacifique sont encore plus rares, ce qui rend difficile de répondre aux demandes croissantes des réseaux.
Avec l'augmentation de l'Internet mobile, de plus en plus de téléphones intelligents, tablettes et autres appareils mobiles doivent être connectés à Internet, ce qui a considérablement augmenté la demande pour les adresses IP. Entre-temps, la popularité de la technologie à large bande a permis aux utilisateurs à domicile et aux entreprises d'accéder simultanément à plusieurs appareils, ce qui a encore augmenté le taux de consommation d'adresses. Avec l'expansion de l'Internet des objets (IoT), le nombre d'appareils connectés a fortement augmenté. Ces terminaux, souvent déployés en grandes quantités, ont une demande beaucoup plus élevée pour les adresses IP que le matériel conventionnel.
Les adresses IPv4 sont limitées, de nombreux fournisseurs Internet et opérateurs de réseau utilisent des astuces techniques pour faire face à la pénurie. Par exemple, NAT permet à plusieurs appareils de partager une adresse publique IP. Bien que cela facilite le problème pour l'instant, il rend également la gestion du réseau et la sécurité plus difficile et peut empêcher certaines applications de fonctionner bien ou de croître.
IPv4, la quatrième version du Internet Protocol, utilise un système 32 bits. Il fournit environ 4,3 milliards d'adresses uniques. Cela a suffi dans les années 80. La croissance de l'utilisation d'Internet a changé cela. Des milliards d'appareils ont presque utilisé toutes les adresses IPv4. L'Autorité des numéros attribués par Internet (IANA) et cinq registres Internet régionaux (RIR) gèrent l'attribution des adresses. En 2019, la plupart des RIR, y compris RIPE NCC, n'avaient plus d'adresses.
Cette rareté touche les fournisseurs de services Internet (FSI) et les fournisseurs d'hébergement. Ils ont besoin d'adresses IPv4 pour les clients et les serveurs. Cette pénurie entraîne des coûts et des problèmes opérationnels plus élevés. Les fournisseurs doivent gérer soigneusement les ressources de IPv4 pour poursuivre leurs opérations.
Pourquoi la pénurie de IPv4 est importante
Les IPv4 pénurie est un problème majeur. Internet continue de croître. Plus de 4,5 milliards de personnes seront en ligne d'ici 2025, et des milliards de gadgets, y compris des téléviseurs intelligents, des capteurs et d'autres technologies liées, auront besoin d'adresses IPv4 distinctes pour fonctionner. Les FSI attribuent des adresses aux clients. Les fournisseurs d'hébergement les utilisent pour les sites Web, les serveurs et les applications. IPv4 aborde l'expansion des limites d'épuisement. Les nouvelles entreprises ont du mal à obtenir des adresses. Les fournisseurs actuels sont confrontés à des coûts ou à des problèmes de service plus élevés.
La rareté de IPv4 varie selon les régions. Bien que l'Asie-Pacifique et l'Afrique connaissent une croissance rapide de l'Internet, elles ont beaucoup moins d'adresses IPv4 que l'Amérique du Nord et l'Europe. Un marché secondaire actif s'est développé. Les adresses IPv4 sont achetées, vendues ou louées. Les prix ont grimpé. En 2021, de grands blocs d'adresse coûtent 50 $ par adresse, en hausse de 20 $ à 25 $ en 2020. De grandes entreprises comme Amazon détiennent plus de 100 millions d'adresses IPv4. Ceux-ci valent des milliards, leur donnant un avantage sur les petits fournisseurs.
Effets sur les fournisseurs de services Internet
La pénurie de IPv4 crée de sérieux problèmes pour les FAI. Chaque client a besoin d'une adresse. Aucune nouvelle adresse IPv4 n'est disponible. Les FAI se tournent vers d'autres méthodes. Carrier-Grade Network Address Translation (CGNAT) permet à plusieurs clients de partager une adresse publique IPv4. Cela sauve les adresses mais provoque des problèmes. CGNAT augmente la complexité du réseau. Il ralentit également les connexions et bloque le trafic entrant. Les services comme les jeux en ligne, les appels vidéo ou les VPN échouent souvent.
CGNAT permet une adresse publique IPv4 pour soutenir de nombreux utilisateurs. Il crée des problèmes et ne peut pas grandir éternellement. Une défaillance CGNAT peut déconnecter des milliers d'utilisateurs.
Les FSI font face à une pression financière croissante. Achat ou les adresses de location IPv4 coûte beaucoup. Un bloc de 24 heures (256 adresses) coûte environ 120 $ par mois pour louer. Les clients paient souvent ces coûts. Les petits FAI ont du mal à se le permettre. Les grands fournisseurs avec de grandes réserves IPv4 ont un avantage. Cet écart limite la capacité des petits FSI à rivaliser ou à croître.
Problèmes opérationnels pour les fournisseurs d'hébergement
Les fournisseurs d'hébergement gèrent les serveurs pour les sites Web et les applications. La pénurie de IPv4 provoque de grands obstacles. Chaque serveur a besoin d'une adresse publique IPv4. La rareté force l'utilisation prudente des ressources. L'hébergement partagé aide. Plusieurs sites web partagent une adresse IPv4. Les adresses IPv4 dédiées sont nécessaires pour des sites Web sécurisés avec des certificats SSL. C'est plus dur à obtenir. Les fournisseurs comme Rackspace ont besoin de certificats SSL actifs pour les adresses dédiées. D'autres vérifient l'utilisation pour récupérer les adresses inutilisées.
Le propriétaire type du site Web peut ne pas remarquer les effets tout de suite, remarque DynamicNet. Ceux qui ont besoin d'adresses dédiées IPv4 peuvent les perdre s'ils ne sont pas bien utilisés.
Des problèmes de rendement se posent. CGNAT et autres NAT solutions lentes connexions. Cela nuit aux vitesses de chargement du site et à l'expérience utilisateur. Les fournisseurs de services Cloud ne peuvent pas évaluer facilement les services. Ils manquent d'adresses IPv4 pour de nouveaux projets. Les régions avec moins d'adresses IPv4, comme l'Asie et l'Afrique, sont confrontées à des problèmes plus importants.
Pressions financières sur le marché IPv4
La pénurie de IPv4 a conduit à un marché secondaire actif. Entreprises Les adresses IPv4 supplémentaires les vendent ou les louent. Les prix continuent d'augmenter. Ils ne peuvent pas correspondre aux ressources de grandes entreprises comme Amazon ou Microsoft.
À l'automne 2021, les prix étaient de 30 à 35 euros par adresse, selon la taille des blocs, rapporte le SIDN. Les adresses d'Amazon 100 millions de IPv4 sont évaluées à environ 2,5 milliards de dollars.
Le marché crée des écarts injustes. Les grandes entreprises avec de grandes réserves IPv4 dominent. Les petits fournisseurs ont du mal à rivaliser. Certains proposent de libérer les blocs IPv4 réservés, comme la gamme de loopback 127.0.0.0/8. Cela pourrait ajouter 16 millions d'adresses. Il faudrait mettre à jour le matériel et les logiciels du réseau. Les experts disent que ce n'est pas pratique en raison des coûts élevés et des problèmes de compatibilité.
Méthodes d'extension des ressources IPv4
Les FSI et les fournisseurs d'hébergement utilisent des outils pour étirer les ressources IPv4. La traduction des adresses réseau (NAT) permet à plusieurs appareils de partager une adresse IPv4. Ces outils ont réduit l'impact des pénuries. Ils ne suffisent pas pour répondre aux besoins à long terme.
Carrier-Grade NAT (CGNAT) est commun, en particulier pour les FSI mobiles. Il enregistre les adresses mais a des défauts. CGNAT ralentit les réseaux. Il bloque les services nécessitant des connexions directes, comme les serveurs de fichiers, les caméras de sécurité ou les applications pair à pair. "CGNAT est une solution à court terme," dit Wikipedia Anglais Simple. Il arrête les connexions entrantes sans configuration manuelle.
La récupération de l'adresse est une autre méthode. Les FSI reprennent Adresses IPv4 inutilisées des entreprises défaillantes ou des anciens systèmes. Ces ressources sont limitées.
Ils ne s'attaquent pas entièrement à la pénurie. Les systèmes de surveillance suivent l'utilisation de l'adresse. Cela garantit une meilleure répartition. L'attribution dynamique n'adresse que le cas échéant. Cela les libère ensuite. Il fonctionne bien pour les FAI mobiles avec des connexions utilisateur à court terme. Les serveurs mandataires aident aussi. Ils acheminent le trafic à travers moins d'IPs, en sauvegardant des adresses.
Disparités régionales en IPv4
La pénurie de IPv4 affecte différemment les régions. L'Asie-Pacifique, l'Afrique et l'Asie centrale sont confrontées à de graves pénuries. L'utilisation d'Internet augmente rapidement dans ces domaines. Ils ont reçu moins d'adresses IPv4 tôt. L'Amérique du Nord et l'Europe ont plus d'adresses depuis les premières années d'Internet. Ils ressentent encore de la pression, mais se débrouillent mieux.
Le CGNAT est plus fréquent dans les régions en développement. Il entraîne des connexions plus lentes et un service pire. Les grands fournisseurs des pays riches détiennent de nombreuses adresses IPv4, dit un utilisateur sur la communauté r/ipv6. Les nouveaux fournisseurs dans les pays pauvres sont confrontés à des coûts élevés et à de mauvais services.
Ces écarts ralentissent la croissance numérique. Au Nigéria, les FAI comptent sur le CGNAT. Cela ralentit les applications bancaires mobiles. Les utilisateurs sont frustrés. En Inde, les fournisseurs d'hébergement sont confrontés à des retards dans le lancement des services cloud. Les pénuries de IPv4 limitent leur croissance. En Asie du Sud-Est, les petits FAI ont du mal à soutenir les nouveaux utilisateurs. Les centres de données en Afrique ne peuvent pas se développer facilement. Cela nuit aux entreprises et à l'innovation dans ces régions.
