Internet – Nejvíce nedokonalá dokonalost
📊 Souhrn
Přednáška Dominika Pastorka mapuje vývoj internetu od jeho raných let až po aktuální výzvy týkající se nedostatku IP adres. Hlavním tématem je přelom mezi „starší” technologií IPv4 s kapacitou přibližně 4,3 miliardy adres a moderním standardem IPv6, který nabízí bezprecedentní množství (340 undecilionů) IP adres. Pastorek objasňuje, že původní architektura byla v době vzniku považována za dostatečnou, ale s masivním rozšířením osobních zařízení a internetu věcí už dnes nevyhovuje. Popsán je vývoj řešení v podobě privátních a sdílených adres, které ale odporují původní volnosti internetového provozu.
Důraz je kladen především na to, proč implementace IPv6, přestože je už desítky let připravená, postupuje velmi pomalu. Pastorek upozorňuje na tzv. „začarovaný kruh“ mezi poskytovateli služeb a uživateli, kdy zavádění nového protokolu brzdí vzájemné vyčkávání a setrvačnost infrastruktury. Kromě upozornění na rostoucí problém s nákupem a cenou IPv4 adres mluví řečník také o tom, jak koncoví uživatelé mohou zrychlit přechod na IPv6 – například požadavky vůči poskytovatelům. Přednášku uzavírá osobním závazkem přejít se svými službami na duální IPv4/IPv6 provoz do roku 2025.
📝 Přepis
Začátek příběhu: Každodenní zkušenost s internetem
Začnu malým příběhem, abyste se mohli lépe seznámit s tématem internetu. Myslím, že jako většina z nás hned po ráno, po ztišení otravného budíku na mobilu, vezmete telefon do ruky, abyste si přečetli e-maily nebo zkontrolovali zprávy na sociálních sítích. Ale představte si tuto situaci: Probouzíte se, vypínáte budík, chcete se dostat na internet, ale nemůžete se připojit okamžitě – musíte čekat ve frontě.
Vaši rodiče možná něco podobného zažili s tradičním vytáčeným připojením – museli přes telefonní linku navázat spojení s internetem. Díky pokroku v technologiích je to již minulostí, nicméně stále využíváme základní principy technologií ze 70. a 80. let.
IP adresy: Základy a limity
Tyto technologie se osvědčily, jsou stabilní, spolehlivé, ale pomalu narážíme na jejich limity. V letech 1980 a 1981 byly přijaty zásadní standardy (Request for Comments), které definovaly principy internetové komunikace.
Představme si dvě osoby – osobu A a osobu B, které si chtějí posílat data po internetu. Obdobně jako v poště připraví zásilku, určí adresu příjemce a odešlou ji, včetně návratové adresy pro odpověď. Na internetu k tomu slouží IP adresa – unikátní identifikátor zařízení nebo místa, kam můžeme data poslat.
Problém spočíval v tom, že v době tvorby těchto norem byly použity 32bitové adresy, což umožňuje maximálně asi 4,3 miliardy unikátních IP adres. V 80. letech se to zdálo víc než dostatečné – tehdejší počítače byly obrovské a nikdo nepředpokládal, že každý člověk bude mít chytrý telefon nebo hodinky připojené k internetu.
Dnes je však na světě víc než 4,3 miliardy lidí a většina z nás má více než jedno zařízení s přístupem na internet.
Nedostatek adres a první řešení
Tento problém si výzkumníci uvědomili už v 90. letech, kdy začalo být jasné, že se IP adresy brzy vyčerpají. Zpočátku nebyl pro firmy ani domácnosti nedostatek adres problém – adresy byly zdarma a zdály se téměř neomezené. Stávající standardy rozdělovaly adresy na tři velikostní třídy:
- Sítě s 256 adresami (pro domácnosti či malé podniky)
- Sítě se 65 000 adresami (pro malé až velké kanceláře)
- Sítě s asi 17 miliony adres (největší bloky, nebylo možné získat menší)
Prvním krokem bylo opuštění tohoto starého schématu rozdělení.
Když začaly IP adresy docházet, přišly na řadu další inovace:
- Privátní adresy – zařízení v domácí síti používají lokální adresu, která není přístupná z internetu, a sdílejí jednu veřejnou adresu.
- Překlad portů (PAT, port address translation) – umožňuje, aby více zařízení používalo jednu veřejnou IP adresu.
S tímto řešením se běžně setkáváte doma, ve škole nebo kdekoli mimo datová centra. Veřejné IP adresy jsou dnes vzácné a drahé – je třeba si je pronajmout nebo koupit za vysoké částky.
Specifika pro firmy a nárůst poptávky
Zatímco domácnosti si vystačí se sdílenými adresami, firmy potřebují více veřejných IP adres pro své služby, weby apod. Pro podniky je běžné, že potřebují víc IP adres, než mají zaměstnanců či zařízení.
V 90. letech se již při řešení problémů s IPv4 uvažovalo o tom, že bezpečnostní opatření nejsou dlouhodobě udržitelná, a začaly práce na novém protokolu.
IPv6: Zásadní změna
Tak vznikl IPv6 – hlavní „spasitel“ této přednášky. Narozdíl od 4,3 miliard adres v IPv4 nabízí IPv6 neuvěřitelných 340 undecilionů adres (3,4 × 10^38). Toto číslo je tak obrovské, že i při generózním přidělování adres zůstane dostatek rezerv pro budoucnost.
Původní myšlenka internetu byla propojení „osoba A s osobou B“ – tedy aby přenos dat byl svobodný, bez nutnosti překladů nebo maskování adres. Současná infrastruktura to často nedovoluje, protože dochází ke změnám a překladům adres během přenosu. IPv6 tento ideál umožňuje, protože každé zařízení může mít vlastní veřejnou adresu.
Proč nasazení IPv6 stagnuje?
Možná se ptáte, proč tedy IPv6, vyvinutý už před více než 30 lety, není běžně používán. Sítě a infrastruktura pro něj sice existují, plně rozšířené však nejsou. Některé země, zejména v Asii, kde nebylo rozděleno tolik IPv4 adres a kde rychle roste populace, mají v adopci IPv6 výrazný náskok. V Evropě je situace odlišná – například v České republice většina poskytovatelů IPv6 nenabízí.
Ptáte se, proč? Jednoduše: „Když stávající věc funguje, proč ji měnit?“ Naléhavá potřeba v EU zatím nevznikla, ale budoucnost si vyžádá změnu. IPv4 a IPv6 spolu sice přímo nekomunikují, ale mohou být „nasazeny souběžně“ na stejných zařízeních – tomu se říká dual stack.
Pokud tedy například zakládáte nového poskytovatele internetu, získáte množství IPv6 adres zdarma. Na IPv4 adresy je však v Evropě pořadník na několik let, případně se musí kupovat – cena i za nejmenší blok je kolem 10 000 dolarů.
Začarovaný kruh a cesta vpřed
Hlavním problémem je „začarovaný kruh“: Poskytovatelé služeb nechtějí nasadit IPv6, dokud to nepožadují klienti; klienti zase čekají na služby po IPv6. Výsledkem je stagnace změny.
Pokud si z mé přednášky něco odnesete, tak je to toto: Při sjednávání nových služeb žádejte o IPv6. Dáváte tím signál poskytovatelům, že ho chcete používat, a tím rozbíjíte tento začarovaný kruh.
“Zavazuji se sám k tomu, že všechny své servery a služby převedu do konce roku 2025 na IPv4 a IPv6 zároveň.”
Děkuji vám.
🔍 Kritické zhodnocení
Přednáška přehledně shrnuje zásadní problematiku vyčerpání IPv4 adres a opodstatněnost přechodu na IPv6. Argumenty o nedostatku adres jsou dobře doložené. Internetová společnost IETF i regionální internetové registry (např. RIPE NCC) potvrzují, že dostupné bloky IPv4 adres jsou prakticky rozděleny – poslední bloky byly přiděleny v roce 2019 (RIPE NCC, 2019).
Pastorek správně popisuje úskalí současných řešení, jako jsou privátní adresace a NAT, které sice oddálily krizi, ale omezují původní svobodu internetu (viz RFC 2993). Správně vystihuje i ekonomickou stránku:¹ cena bloků IPv4 rychle roste, naopak IPv6 adresy jsou dostupné a zdarma (Hogan, 2023).
Prezentovaná překážka adopce IPv6 v podobě „začarovaného kruhu” je rovněž často diskutována v odborné literatuře (např. Farahbakhsh et al., 2015): velcí poskytovatelé čekají na poptávku a uživatelé na podporu služeb. Vzhledem k rozšíření hybridních (dual stack) provozů a pomalé migraci v Evropě i v ČR jsou řečníkovy závěry realistické. Důraz na osvětu uživatelů a aktivní požadování IPv6 považuji za důležitý a v praxi relevantní krok.
Mezi slabiny přednášky patří spíše menší důraz na technické a bezpečnostní výzvy zavádění IPv6 (např. kompatibilita starších zařízení, nové hrozby atd.), a také velmi zjednodušeným způsobem prezentuje, že „vše bude snadné“, pokud jen uživatelé požádají. Přechod v praxi vyžaduje komplexní úpravy nejen na straně poskytovatelů, ale i na straně služeb, vzdělávání administrátorů a větší motivaci firem.
Celkově je ale přednáška odborně přesná, srozumitelná a motivuje ke zvýšení poptávky po IPv6, což je skutečně potřebné. Další studium lze doplnit například analýzami: RIPE NCC – IPv4 Exhaustion, Google – IPv6 Adoption Statistics, či Farahbakhsh et al. „A survey on IPv6 migration and deployment issues.“ (2015).
Poznámky a zdroje:
- https://www.ripe.net/publications/news/announcements/ipv4-exhaustion-in-the-ripe-ncc-service-region (2019)
- RFC 2993: Architectural Implications of NAT
- Farahbakhsh, R., et al. (2015). A survey on IPv6 migration and deployment issues.
- Google IPv6 Adoption Statistics (https://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html)
- Hogan, M. (2023) – IPv4 Market Group: Current price statistics
