Com a implementação em massa do TCP/IP há 35 anos, era difícil imaginar esse problema; acreditava-se que os endereços eram suficientes para todos e para qualquer finalidade. Como os registradores gastaram toda a capacidade tão rapidamente, quem ainda tem endereços de sobra e por que isso aconteceu?
Quando 4,3 bilhões não são suficientes?
Vamos voltar 35 anos atrás, em 1983. A implementação maciça do TCP/IP usando endereçamento de 32 bits deu confiança de que 4,3 bilhões de endereços seriam suficientes para 4,5 bilhões de pessoas. Mas a população mundial quase dobrou, e a Internet se tornou muito difundida.
O segundo motivo para o rápido esgotamento foi a imprevidência. Nos anos 80, era fácil obter um conjunto de endereços públicos; muitas empresas adquiriram um número excessivo de endereços públicos, inclusive atribuindo-os a seus servidores em redes locais internas.
E o terceiro motivo, que se tornou especialmente relevante nos últimos anos, é a disseminação da IoT (Internet das coisas), da Internet móvel e da virtualização. Agora, quase todo mundo em casa pode ter 5 dispositivos com endereços externos.
Os fundadores do IPv4 cometeram um erro ao calcular o número de dispositivos na Internet global, e a distribuição ineficiente levou a uma grave escassez nos últimos anos.
Cronograma do esgotamento
No início dos anos 2000, o diretor da APNIC, Paul Wilson, previu o esgotamento do pool de endereços IPv4 nos próximos dez anos, e suas suposições estão se concretizando.
2011
Um dos maiores registradores da Internet, o APNIC (fornece endereços na região da Ásia-Pacífico), informa que um único bloco /8 saiu. Isso leva à definição das novas regras de alocação de endereços – apenas um bloco de 1024 endereços por cliente. A APNIC ganhou tempo sem o qual os endereços se esgotariam em um mês, portanto, atualmente a organização ainda tem um pequeno número de endereços.
2012
Agora o registrador europeu da Internet (RIPE) anuncia o “fim”, começa a distribuir o último bloco /8 e impõe restrições ao pool IPv4. Como resultado das economias, a organização conseguiu manter 16 milhões de endereços livres até 2015, mas até agora só restam 3,5 milhões.
Para resolver a grave escassez de endereços IPv4, um novo protocolo IPv6 foi lançado em 2012. Muitas operadoras de telecomunicações globais ativaram o protocolo para seus clientes, incluindo Internode, AT&T, Comcast, XS4ALL, Free Telecom e outras, assim como os fabricantes de equipamentos Cisco e D-Link lançaram o novo protocolo padrão em seus roteadores.
2013
A nova previsão da APNIC por Jeff Huston – A ARIN ficará sem endereços no segundo semestre de 2014. A própria ARIN anunciou que está começando a distribuir os dois últimos blocos /8.
2015
O ARIN esgotou completamente o pool de endereços IPv4 externos. Agora, as empresas americanas precisam entrar na fila e esperar por alguém que libere seus endereços não utilizados para obter um endereço sobressalente.
2017
O registrador LACNIC (países da América Latina) também anunciou a interrupção da alocação de endereços. E somente as empresas que nunca os adquiriram antes podem comprar um pequeno conjunto à sua disposição. A AFRINIC (Região Africana) continua alocando, mas agora controla estritamente a finalidade do uso de endereços IPv4 e fornece apenas um número limitado deles por cliente.
2019
Atualmente, todos os registradores da Internet têm um pequeno conjunto de endereços. A maioria deles não é utilizada e é devolvida para realocação. Quando o MIT revelou 14 milhões de endereços IP externos não utilizados, mais da metade foi revendida para empresas necessitadas.
O futuro do endereçamento IP externo
De acordo com recentes previsões, os endereços IPv4 se esgotarão completamente até fevereiro de 2020. As operadoras de telecomunicações, os provedores de Internet, os fabricantes de equipamentos e outras empresas precisarão decidir: migrar para o IPv6 ou trabalhar com mecanismos NAT.
O Network Address Translation (NAT) permite converter vários endereços privados em um público. Como o número máximo de portas de conversão é 65.000, em teoria, vários endereços locais podem ser convertidos em um externo. Na prática, esse valor é um pouco menor.
O Carrier-Grade NAT como uma solução para operadoras de telecomunicações permite o gerenciamento flexível e centralizado de todo o conjunto de endereços externos e internos, incluindo a determinação da disponibilidade de portas TCP e UDP. Isso é fundamental para melhorar a utilização das portas, bem como a proteção contra ataques DDoS.
A tradução de endereços de rede tem seus problemas, e o principal deles é que apenas um endereço externo é exibido para todos os assinantes. Alguns sites podem bloquear o acesso de vários usuários de um endereço, ou até mesmo considerar isso um ataque de DoS e bloquear o acesso de todos.
A melhor alternativa ao NAT a ser considerada é a transição suave de toda a infraestrutura para o suporte ao IPv6 ou o uso de um esquema híbrido temporário. Os endereços do novo protocolo serão suficientes por um longo tempo. Ele também tem algumas vantagens, como o IPSec integrado para criptografar pacotes de dados.
No entanto, neste momento, apesar da necessidade urgente, apenas 14,3% dos sites em todo o mundo usam o IPv6. Há dificuldades que retardam a disseminação do protocolo, relacionadas tanto ao custo de migração quanto às questões técnicas de implementação, incluindo a compatibilidade com versões anteriores do IPv4.
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