Die Achterbahn der IPv4-Adresskosten
A10 führt Fünf-Jahres-Schätzer ein, um die Prognoseunsicherheit zu verringern
IPv4: Hohe Nachfrage, unsicheres Angebot, steigende Kosten
Wenn regionale ISPs damit beginnen, staatliche Fördermittel zu nutzen, um ihr Netz auf unversorgte Abonnenten, Haushalte oder Unternehmen auszuweiten, entdecken sie möglicherweise schnell ein Hindernis, das sie in ihren Budgets nicht einkalkuliert hatten: Sie haben keine IPv4-Adressen mehr. Die Erschöpfung von IPv4 ist seit über 20 Jahren ein Thema in der Branche und ein technisches Problem, das größere Dienstanbieter bereits durch eine Kombination von IPv6-, CGNAT-, Dual-Stack- und IPv4-IPv6-Übergangsstrategien gelöst haben. Für viele kleinere ISPs mit begrenztem Budget, begrenzten Ressourcen oder der Möglichkeit eines signifikanten Abonnentenwachstums ist der Zufluss beträchtlicher Finanzmittel jedoch möglicherweise die erste Gelegenheit, die Anforderungen ihres Kernnetzes neu zu bewerten, einschließlich der Kapazität ihrer bestehenden IPv4-Adresspools und eines Plans für den späteren Übergang zu IPv6.
Eine ordnungsgemäße Fünfjahresanalyse der Vor- und Nachteile der Umstellung auf IPv4 und IPv6 ist eine gewaltige Aufgabe mit mehreren bedeutenden, aber höchst unvorhersehbaren Variablen. Während die jährliche Zahl der zusätzlichen Teilnehmer/Haushalte recht gut vorhersehbar ist, sind das Volumen und die Art des anfallenden Datenverkehrs nicht vorhersehbar. Während zusätzliche IPv6-Adressen über die regionalen RIRs meist kostenlos erhältlich sind, werden die Kosten und die Verfügbarkeit von IPv4-Adressblöcken durch Angebot und Nachfrage auf dem heißen Markt über Drittmakler bestimmt. Die Kosten sind im letzten Jahr auf 60 Dollar pro IPv4-Adresse in die Höhe geschnellt. Eine vernünftige Bewertung der Geschäftskosten muss mehrere höchst unvorhersehbare Variablen berücksichtigen:
- Wie viel könnte IPv4 in Zukunft kosten?
- Wie stark kann ich mit einer CGNAT-Lösung meine IPv4-Adressen überzeichnen (teilen)? Gibt es Unterschiede zwischen meinem Mobilfunknetz und meinem drahtgebundenen Netz?
- Wie viele Abonnenten können insgesamt mit einer CGNAT-Lösung unterstützt werden, bevor ich weitere IPv4-Adressen erwerben muss?
Dies sind einige der wichtigsten Faktoren, die für eine glaubwürdige Analyse berücksichtigt werden müssen.
Das A10 IPv4-Adresskostenschätzer-Tool
A10 hat vor kurzem ein Schnellbewertungstool veröffentlicht, mit dem Netzwerkanalysten und deren Management einige der Unwägbarkeiten bei der Analyse der IPv4-Kosten strukturieren können. Der IPv4 Address Cost Estimator ist ein interaktives Online-Tool, das drei potenzielle IPv4-Kostenszenarien liefert und die Teilnehmerzahl schätzt, die auf der Grundlage von zwei verschiedenen Verkehrsprofilen unterstützt werden kann. Alle Eingaben und Annahmen, die dem Modell zugrunde liegen, basieren auf aktuellen Branchendaten. Mit diesem Tool kann der Netzanalytiker die Bandbreite der IPv4-Kostenszenarien schnell einschätzen und sich ein besseres Bild davon machen, wie er vorgehen sollte. Eine individuelle, tiefergehende Bewertung ist auch im Rahmen einer Verkaufsberatung möglich.
IPv4-Erschöpfung verursacht Achterbahn der Kosten
Die "freien" IPv4-Adressen aus den regionalen Internet-Registern (RIRs) sind nun vollständig vergeben worden. Heute ist fast jeder Block einer Einrichtung zugewiesen worden. RIPE (die regionale Internetregistrierungsstelle für Europa, den Nahen Osten und Teile Zentralasiens) hat ihre letzte Zuweisung von 22 Blöcken im November 2019 vorgenommen. Dies hat dazu geführt, dass IPv4-Adressen knapp sind und die Preise auf dem freien Markt in die Höhe geschossen sind.
Im Jahr 2021 stieg der Marktpreis für eine IPv4-Adresse in einem 256er-Block ( /24) in Nordamerika von einem Tiefstand von 25 Dollar im Januar auf einen Höchststand von 60 Dollar Ende November. In den ersten vier Monaten des Jahres 2022 bewegte sich der Preis zwischen 50 und 55 $. Wie hoch wäre der zu erwartende Preis für einen ISP, der mehr IPv4-Adressen erwerben möchte, um das Wachstum in den nächsten Jahren aufrechtzuerhalten? Wird sich dieser hohe Preisanstieg in den nächsten fünf Jahren fortsetzen, oder hat er jetzt seinen Höhepunkt erreicht und wird nur noch geringfügig steigen.
Das Tool A10 IPv4 Address Cost Estimator bietet drei vernünftige Kostenszenarien, die für die Vorhersage künftiger IPv4-Anschaffungskosten in Betracht gezogen werden können. Anschließend werden die Gesamtkosten für den Erwerb dieser IPv4-Adressen über einen Zeitraum von fünf Jahren berechnet, wobei das gewählte Szenario für Teilnehmerwachstum und Preise zugrunde gelegt wird.
In diesen drei Szenarien wird davon ausgegangen, dass der Diensteanbieter die Durchschnittskosten und nicht den höchsten Spitzenpreis zu zahlen hat.
- Konservativ: Die Kosten haben ihren Höhepunkt erreicht. Der sprunghafte Anstieg der Kosten für IPv4-Adressen ist gestoppt, und in den nächsten fünf Jahren sind nur noch geringe Steigerungen (~5 %) zu erwarten. Bis 2026 wird der Durchschnittspreis 47 $ erreichen.
- Mäßig: Die durchschnittlichen Kosten werden mit der durchschnittlichen Rate der letzten drei Jahre (18 %) steigen und im Jahr 2026 83 $ erreichen.
- Aggressiv: Die durchschnittlichen Kosten werden jährlich um 25 % steigen und im Jahr 2026 112 $ erreichen.
Es gibt ein zusätzliches Worst-Case-Szenario, das der A10 IPv4 Address Cost Estimator nicht bietet. Das heißt, dass der Dienstanbieter, der versucht, schnell zusätzliche IPv4-Adressen zu erwerben, gezwungen ist, den "Spitzenpreis" zu diesem Zeitpunkt zu zahlen. In diesem Fall könnte der Preis im Jahr 2022 bei über 60 Dollar beginnen und jährlich um 25 Prozent auf 183 Dollar im Jahr 2026 ansteigen.
Technisch gesehen können IP-Adressen weder gekauft noch verkauft werden. Nach Angaben der American Registry of Internet Numbers (ARIN) werden IP-Adressen nicht gekauft oder verkauft, sondern zwischen zwei Organisationen ausgetauscht. Organisationen, die im Besitz von durch das RIR zugewiesenen IP-Adressen sind, übertragen im Wesentlichen die Rechte zur Nutzung und Registrierung dieser Adressen an andere Organisationen. IP-Adressen können gegen eine einmalige Gebühr übertragen oder für einen bestimmten Zeitraum (z. B. monatlich) geleast werden. IP-Adressen werden in Blöcken übertragen, in der Regel über einen Makler und ein Bieterverfahren. Zusätzlich zu den Kosten für die IP-Blöcke selbst, die je nach Größe des Blocks und anderen Angebots-/Nachfragefaktoren variieren, gibt es RIR-Übertragungsgebühren, die je nach RIR variieren.
Von "knapp" zu "mehr als genug"
CGNAT ermöglicht die Überzeichnung von IPv4-Adressen. Mehrere Abonnenten können sich dieselbe öffentliche IPv4-Adresse teilen. Da es eine praktische Grenze dafür gibt, wie viele private IP-Adressen von einer einzigen öffentlichen IP-Adresse unterstützt werden können, ist die Definition dieser Grenze eine offene Frage mit vielen Variablen.
Das Ausmaß der Überzeichnung oder die Anzahl der IPv4-Adressen, die zur Unterstützung des Teilnehmerstamms erforderlich sind, wird durch folgende Faktoren bestimmt:
- Die Gesamtzahl der zu unterstützenden Teilnehmer
- Der Prozentsatz der Teilnehmer, die zur gleichen Zeit aktiv sind
- Die Anzahl der IP-Ports, die für die Art des Datenverkehrs und die unterstützte Nutzung benötigt werden
Das A10 IPv4 Address Cost Estimator Tool bietet zwei gängige Verkehrsprofile - drahtgebunden und mobil. Diese Profile basieren auf bewährten Praktiken von Service-Provider-Netzwerken, die CGNAT mit A10 Thunder CGN implementiert haben. Mobile Netzwerke haben in der Regel einen geringeren Überbelegungsgrad als drahtgebundene Netzwerke, da eine größere Anzahl von Anwendungen auf einem Mobiltelefon häufig synchronisiert und aktualisiert wird (siehe unten):
Überschreitungsquoten nach Verkehrsprofil
| Verkehrsprofil | Benötigte Ports | Überschreibungsquote* |
| Wireline | 1,000 | 64:1 |
| mobil | 1,000 | 21:1 |
Dienstanbieter, die CGNAT noch nicht eingesetzt haben, stellen oft fest, dass ihre bestehende Zuteilung von IPv4-Adressen mehr als ausreichend ist, um die Prognosen für das fünfjährige Teilnehmerwachstum zu erfüllen. Das Tool A10 IPv4 Address Cost Estimator berechnet auch die Gesamtzahl der überschüssigen IPv4-Adressen mit CGNAT und wie viele Teilnehmer insgesamt unterstützt werden könnten.
| IP-Block | IPv4-Adressen insgesamt | Gesamtzahl der möglichen Teilnehmer, die durch das Verkehrsprofil unterstützt werden | |
| Wireline | Mobil | ||
| /24 | 256 | 16,384 | 5,376 |
Mit CGNAT können die Betreiber die Kosten für den Erwerb zusätzlicher IPv4-Adressen vermeiden und trotzdem weiter wachsen. Stellt der Betreiber außerdem fest, dass es ungenutzte Blöcke gibt, können diese über einen IPv4-Broker oder das RIR verkauft oder übertragen werden.
Überlegungen zur Migration von IPv4 auf IPv6
Das IT-Dilemma
Die Alternative zur Erschöpfung von IPv4 und zur Beschaffung weiterer IPv4-Adressen ist natürlich die Verwendung des neueren Standards IPv6. Viele Unternehmen können jedoch die kurzfristigen Kosten und Unterbrechungen nicht rechtfertigen, die eine Umstellung des Rechenzentrums und des Netzwerks auf IPv6 mit sich bringt. Die vollständige Einführung von IPv6 ist kostspielig und zeitaufwendig. Alle angeschlossenen Geräte müssen inventarisiert und ausgetauscht oder neu konfiguriert werden. Es besteht das Risiko, dass ein benötigtes Gerät oder eine Anwendung nicht funktioniert und zu einer Unterbrechung des Dienstes führt, deren Behebung einige Zeit in Anspruch nimmt. Oft sind die Geräte der Kunden älter und nicht mit IPv6 kompatibel, und die Kosten für den Austausch sind zu hoch. Angesichts der täglichen betrieblichen Anforderungen und der Notwendigkeit, strategische Initiativen wie 5G, Cloud, Virtualisierung, Edge Cloud und andere voranzutreiben, müssen Administratoren die IPv6-Umstellung möglicherweise kurzfristig verschieben.
IPv4 und IPv6 werden noch jahrelang nebeneinander bestehen
Die weltweite Einführung von IPv6 wird nicht über Nacht erfolgen. Um einen vollständigen IPv6-Dienst anbieten zu können, muss jedes Glied in der Kette mit IPv6 arbeiten, vom Endnutzer über den Netzbetreiber bis hin zum Inhalteanbieter. Realistischerweise werden nicht alle drei Glieder der IPv6-Kette gleichzeitig auf IPv6 umgestellt. IPv6 wird wahrscheinlich nie zu 100 Prozent eingeführt werden. Daher werden die meisten Unternehmen, einschließlich der Anbieter von Kommunikationsdiensten aller Technologien und Größen, noch lange Zeit sowohl IPv4 als auch IPv6 für einen gewissen Teil des Datenverkehrs und der Teilnehmer unterstützen müssen.
A10 Networks - Ihr Partner während des gesamten Zyklus der Migration von IPv4 zu IPv6
Diensteanbieter müssen sich im Vorfeld mit den Herausforderungen auseinandersetzen, die sich aus der Erschöpfung von IPv4, der Einführung von IPv6 und der IPv6-Migration ergeben, sowie mit den Auswirkungen auf die Kosten für die Gewinnung neuer Teilnehmer. Die Diensteanbieter müssen CGNAT mit Bedacht implementieren - sie müssen die unmittelbare Herausforderung der IPv4-Erschöpfung angehen und gleichzeitig Pläne für einen späteren Übergang zu IPv6 machen.
A10 Networks Thunder® CGN, die fortschrittlichste Carrier-Grade-Netzwerklösung, bietet hochleistungsfähiges CGNAT mit Protokollkonvertierung, die es Kommunikationsdienstleistern und Unternehmen ermöglicht, IPv4-Investitionen zu erweitern und gleichzeitig auf IPv6-Standards umzustellen.