Nieuws Over inet6 consult Diensten Contact English 🇺🇸

De opkomst van IPv6 en ondergang van IPv4 in de jaren 2010

De jaren '10 van de 21e eeuw waren het decennium dat de IPv4-adressen opraakten en het decennium dat IPv6-adoptie op stoom begon te komen, maar IPv4 toont nog geen tekenen van omvallen zonder toevoer van verse adressen.

Waar we waren in 2010

Aan het begin van het decennium hadden we nog 722 miljoen ongebruikte IPv4-adressen, 19% van de 3,7 miljard bruikbare IPv4-adressen. De vijf Regional Internet Registry's (RIRs) gaven samen 200 miljoen IPv4-adressen per jaar uit aan ISPs en andere gebruikers. Google's metingen lieten zien dat wereldwijd 0,3% van hun gebruikers IPv6 had. Van de Alexa wereldwijde top-500 website-lijst waren ongeveer 2% bereikbaar over IPv6.

Hoewel IPv6-ondersteuning in besturingssystemen relatief volwassen was tegen 2010, was autoconfiguratie van netwerkinstellingen, met name DNS-adressen nog incompleet in verschillende besturingssystemen en thuisrouters. Er was nog een hoop software die alleen werkte over IPv4, en de meeste IPv6-connectiviteit werkte met behulp van IPv6-in-IPv4 tunnels, aangezien de meeste ISPs IPv6 nog niet aan hadden staan. In 2007 had de IETF NAT-PT, het mechanisme dat het mogelijk maakt voor IPv6-only systemen om met IPv4-only systemen te praten, "gedeprecieerd".

Er was dus nog heel wat te doen.

Het opraken van IPv4

De manier waarop de distributie van IPv4-adressen werkte was dat IANA, de Internet Assigned Numbers Authority, blokken van 16.777.216 IPv4-adressen ("/8s") uitgaf aan de vijf RIRs, die ze dan deze adressen distribueerden naar "local internet registry's" (LIRs, wat voornamelijk ISPs zijn) naar gelang de behoefte. In februari 2011 gaf IANA de vijf laatste /8s uit aan de vijf RIRs. Drie maanden later activeerde APNIC (Azië/Oceanië) hun "final /8"-regime, waarbij elke LIR nog één laatste blok van 1024 IPv4-adressen kan aanvragen.

In september 2011 was het Europa's beurt, het RIPE NCC activeerde de laatste /8-fase. LACNIC (Latijns Amerika/Cariben) bereikte hun final /10 in juni van 2014.

ARIN (Noord-Amerika) hanteerde een ander systeem, en zette na het opraken van hun IPv4-adressen een wachtlijst op in september 2015. In november 2019 was de laatste /8 van het RIPE NCC op, en stelden zij ook een wachtlijst in. Opmerkelijk genoeg bevatten de lijsten van ARIN en het RIPE NCC op dit moment maar een beperkt aantal wachtenden.

Het lijkt erop dat AFRINIC (Afrika) hun final /11 in de komende maanden zal bereiken.

En toen: handelen in en vertalen van adressen

Het internet groeit continu, waarbij er nieuwe apparaten aangesloten worden die een IP-adres nodig hebben. Om voor die groei IPv6-adressen te kunnen gebruiken hadden we 100% IPv6-adoptie moeten bereikt moeten hebben op het moment dat APNIC niet langer in staat was om aanvragen voor IPv4-adresruimte te honoreren in 2011. In dat geval zou een nieuw apparaat met een IPv6-adres over IPv6 kunnen communiceren met alle bestaande op het internet aangesloten apparaten. Alleen was op dat moment de IPv6-adoptie zowaar een beetje lager dan de 0,3% een jaar eerder, dit omdat de afname in IPv6-over-IPv4 tunneling harder ging dan de toename in "native" IPv6-aansluitingen.

Dus terwijl de toestroom van IPv4-adressen begon op te drogen gebeurden er twee dingen: handel en vertaling. In 2011 zette Microsoft de toon voor de IPv4-adresmarkt door 666 duizend IPv4-adressen uit de boedel van het failliete Nortel te kopen voor $11,25 per adres. Sindsdien is de gangbare prijs bijna verdubbeld.

Tegelijkertijd begonnen ISPs NAT (Network Address Translation) te gebruiken om meerdere abonnees één (publiek) IPv4-adres te laten delen. De voor de hand liggende manier om dit te doen is NAT444: van privaat IPv4 via een een tussenstap naar publiek IPv4. (De aanname is dat de gebruiker's thuisrouter de eerste 4-naar-4-vertaalstap uitvoert.)

Andere technieken slaan de tussenliggende IPv4-stap over, door te vertalen van IPv6 naar een gedeeld IPv4-adres (NAT64, de vervanger voor NAT-PT), of IPv4-pakketten met private adressen over IPv6 te tunnelen en ze dan te vertalen (DS-Lite). NAT64 heeft als nadeel dat het niet werkt met IPv4-only software, wat opgelost kan worden door 464XLAT, waar IPv4-pakketten (of IPv4-systeemaanroepen) vertaald worden naar IPv6, wat dan terugvertaald wordt naar IPv4 door een NAT64.

IPv6 wordt gelanceerd

Terwijl de IETF de laatste hand legde aan enkele IPv6-ondersteunende protocollen en de makers van besturingssystemen deze implementeerden, begon de IPv6-adoptie toe te nemen. Dit met dank aan World IPv6 Day en World IPv6 Launch, georganiseerd door de Internet Society in juni van respectievelijk 2011 en 2012.

Het idee achter World IPv6 Day was dat (grote) websites IPv6 24 uur lang aan zouden zetten om zo te zien of dat problemen zou opleveren. Na 24 uur werd IPv6 weer uitgeschakeld en mogelijke problemen konden dan opgelost worden voordat IPv6 permanent aangezet zou worden een jaar later. Maar ondanks een succesvolle WIPv6D was er zorg dat sommige mensen met vertragingen te maken zouden krijgen wanneer hun systeem een verbinding probeerde te maken over niet-werkende IPv6 en pas na een time-out zou overschakelen naar IPv4. Om dit te voorkomen werd "happy eyeballs" gecreëerd.

Het idee is dat een browser of andere applicatie tegelijk een IPv4- en een IPv6-verbinding opzet, en dan simpelweg die die het eerst opkomt gebruikt. Op deze manier zal wanneer de computer denkt dat-ie IPv6 heeft maar die IPv6 nietwerkt er geen vertraging zijn, omdat er niet gewacht hoeft te worden tot het systeem het opzetten van de IPv6-verbinding opgeeft voor dat de applicatie het over IPv4 probeert. Op deze manier worden IPv6- (of IPv4-) connectiviteits-problemen grotendeels onzichtbaar voor de gebruiker. Later werd het mechanisme iets aangepast om IPv6 een kleine voorsprong op IPv4 te gevan zodat er meer consistent van IPv6 gebruik gemaakt wordt wanneer dit beschikbaar is en goed werkt.

De opkomst van IPv6

Het duurde tot januari 2013 voordat mondiale IPv6-adoptie 1% bereikte, en toen nog drie jaar om de 10% te bereiken in 2016. Sindsdien is dit opgeklommen naar 25 tot 30 %.

Google

Een interessant gegeven is dat IPv6-gebruik 5% hoger is tijdens het weekeinde: blijkbaar hebben meer mensen IPv6 thuis dan op het werk. In veel landen zijn breedband-ISPs begonnen met het uitrollen van IPv6, ofwel in de vorm van "dual stack", met zowel native IPv4 als IPv6, of als DS-Lite, waarbij IPv4 over IPv6 getunneld worden en dan geNAT. Ondertussen hebben veel mobiele telecombedrijven voor sommige groepen gebruikers (meestal gebaseerd op hun type telefoon) de mobiele internettoegang omgezet van IPv4 naar IPv6-only plus NAT64. Op Android-telefoons gecomplementeerd door 464XLAT, maar Apple verplicht iOS-applicaties om direct over IPv6 te werken zonder 464XLAT.

Maar in andere landen is IPv6-adoptie veel lager, blijkbaar omdat grote breedband-ISPs en mobiele netwerken IPv6 niet toepassen. Met als gevolg dat we bijvoorbeeld 32% IPv6-adoptie zien in Finland, maar maar 4,3% in het buurland Zweden.

Google IPv6-statistieken / Akamai IPv6 Adoption Visualization (met grafieken die de groei in IPv6-adoptie sinds 2014 laten zien voor ieder land) / Facebook IPv6 stats

Tien jaar geleden was de verwachting dat China voorop zou lopen in de adoptie van IPv6 en dat de VS minder urgentie zou voelen omdat er een miljard IPv4-adressen in dat land geregistreerd staan. Maar het omgekeerde is gebeurd: China heeft een relatief magere IPv6-adoptie, en de VS zo'n 50%. Let wel dat de getallen voor China nogal verschillen, van 0,75% gezien door Google, 4% gezien door Facebook en 15% volgens Akamai.

De relatief beperkte IPv6-adoptie in China heeft waarschijnlijk te maken met het feit dat China enorme aantallen IPv4-adressen geregistreerd heeft tussen 2000, toen ze er 8 miljoen hadden, en 2011, toen het er 335 miljoen waren. India is een heel ander verhaal met 1 miljoen IPv4-adressen in 2000 en 37 miljoen in 2011. Met maar 1 IPv4-adres per 25 inwoners is een IPv6-adoptie van 60% goed te begrijpen (volgens Akamai/Facebook, Google ziet 38%).

In Nederland liep de IPv6-adoptie achter op de buurlanden terwijl KPN en Ziggo IPv6 op vaste verbindingen met kleine stapjes introduceerden. Sinds september 2019 is KPN begonnen mobiele internetters IPv6+NAT64 te geven, met een duidelijke knik in de opgaande lijn als gevolg:

Het lijkt erop dat er geen doorlopende metingen zijn over hoeveel websites IPv6 aan hebben staan. Ik heb naar de DNS-informatie van een selectie uit de Tranco list gekeken, en voor de top-100 domeinnamen is 42% dual stack en 58% IPv4-only. (Hierbij tel ik de paar die zowel geen IPv4 als IPv6 hebben niet mee; sommigen van deze domeinnamen worden niet voor websites gebruikt.) De percentages dual stack nemen af naarmate we lager op de lijst afdalen:

Top-100 Top-1000 Top-10.000 Top-100.000 Alle 1.000.000
42% 31% 27% 27% 19%

De FAANG (Facebook, Amazon, Apple, Netflix, Google) + Microsoft bedrijven, die verantwoordelijk zijn voor 43% van al het internet-verkeer hebben allemaal IPv6 aan staan.

Maar hoewel Apple's website beschikbaar is over IPv6 en de TV-app ook over IPv6 werkt gaat video streamen in de TV-app alleen over IPv4. Disney+ en Amazon Prime Video streamen ook alleen over IPv4, terwijl Google/Youtube en Netflix met alle plezier video streamen over IPv6. Ondanks het feit dat er nu links en rechts streamingdiensten opkomen is de relatieve hoeveelheid videostreamingverkeer maar een beetje toegenomen van iets onder tot iets boven de 50% tussen 2010 en 2020. Blijkbaar is ander verkeer erin geslaagd mee te groeien met video.

Conclusie

Met IPv6-adoptie rond de 50% op veel plekken is de vraag "is het glas half vol of half leeg" relevant. Aan de ene kant bewijst 25% of meer IPv6-adoptie het ongelijk van degenen die zeiden dat het allemaal niks zou worden met IPv6. Aan de andere kant, zelfs een half decennium nadat in grote delen van de wereld IPv4 "op" was doet datzelfde IPv4-protocol nog steeds betere zaken doet dan z'n bedoelde opvolger, en het ziet er niet naar uit dat dit binnenkort gaat veranderen.

Kom over twee weken terug om mijn verwachtingen voor IPv6 in de jaren 2020 te lezen, waarbij ik zal proberen aan te tonen dat de huidige situatie minder vreemd is dan hij lijkt, en dat het eindspel voor IPv4 en IPv6 al gaan de is.