Was bedeutet IPv4-Erschöpfung?

IPv4-Erschöpfung erfordert Carrier-grade NAT (CGNAT) und IPv6-Migration

Die Erschöpfung von IPv4, ein Problem, das sich aus der unvorhergesehenen Popularität des Internets zur Zeit seiner Entstehung ergibt, ist die Erschöpfung der verfügbaren IPv4-Adressen für angeschlossene Geräte. Anfang der 1980er Jahre wurde jedem Computer eine eindeutige öffentliche IP-Adresse zugewiesen, die aus vier Gruppen von acht Bits, also insgesamt 32 Bits, bestand. Dieser Standard, IPv4 genannt, ergab 4.294.967.296 verschiedene Werte. Damals schien dieser Vorrat unerschöpflich zu sein, aber schon Ende der 1980er Jahre war klar, dass selbst ein so großer Pool unweigerlich zur Neige gehen würde. Mit der rasanten Zunahme von Internetnutzern, ständig aktiven Geräten, mobilen Geräten und dem Internet der Dinge ist dieser Zeitpunkt nun gekommen.

Der freie Pool von IPv4-Adressen, die von regionalen Internetregistern (RIR) verwaltet werden, ist vollständig vergeben. Das American Registry of Internet Numbers (ARIN), das regionale Internetregister (RIR) für die USA, Kanada und mehrere Inseln in der Karibik und im Nordatlantik, wurde im September 2015 vollständig ausgeschöpft. Das Réseaux IP Européens Network Coordination Centre (RIPE NCC), das RIR für Europa, Westasien und die ehemalige UdSSR, erreichte die IPv4-Erschöpfung im November 2019. Andere RIRs, APNIC (Asien-Pazifik) und LACNIC (Lateinamerika), haben die IPv4-Erschöpfung ebenfalls im Jahr 2011 erreicht.

Seit den 1990er Jahren wurde eine Reihe neuer Technologien entwickelt, um das sich abzeichnende Problem der Erschöpfung von IPv4 zu lösen. IPv6, ein Nachfolger von IPv4. Mit einer 128-Bit-Adresse bietet IPv6 einen um Dutzende von Größenordnungen größeren Pool als IPv4 und ist praktisch unerschöpflich. Allerdings ist IPv6 nicht abwärtskompatibel mit IPv4, so dass eine direkte Kommunikation zwischen den beiden ohne eine dazwischengeschaltete Technologie unmöglich ist. Daher kann die IPv6-Migration ein schwieriger Prozess sein.

In der Zwischenzeit wirft die Erschöpfung von IPv4 kritische Probleme für Internetnutzer und Dienstanbieter auf, die auf IPv4 angewiesen sind. Jeder Mangel oder jede Verzögerung bei der Zuweisung von IP-Adressen an ein Gerät in einem Netz kann zu einer Verschlechterung oder sogar zur völligen Verweigerung der Dienste für das abonnierte Gerät führen. Angesichts umfangreicher Investitionen in IPv4 müssen Unternehmen auch in der Lage sein, den Wert ihrer bestehenden Infrastruktur zu erhalten und gleichzeitig eine schrittweise IPv6-Migration durchzuführen. Ein Ansatz, Network Address Translation (NAT), besteht darin, einen IP-Adressraum in einen anderen umzuwandeln, so dass eine einzige IPv4-Adresse für ein ganzes privates Netzwerk verwendet werden kann, anstatt jedem Gerät innerhalb des Netzwerks eine eigene IPv4-Adresse zuzuweisen. Carrier-Grade-NAT (CGNAT), auch bekannt als Large-Scale-NAT (LSN), dient einer ähnlichen Funktion auf Carrier-Ebene und ermöglicht die gemeinsame Nutzung eines kleinen Pools öffentlicher IP-Adressen durch eine große Anzahl von Endstandorten.

Wie A10 Networks die Erschöpfung von IPv4 adressiert

A10 Networks hilft Kunden, die Erschöpfung von IPv4 durch CGNAT und IPv6-Migration anzugehen. Die A10 Networks Thunder® Carrier Grade Networking (CGN)-Lösung ermöglicht einfaches, kosteneffizientes CGNAT mit hoher Verfügbarkeit und überlegener Leistung, um sicherzustellen, dass kritische Anwendungen und Dienste verfügbar und zuverlässig sind, während die Lebensdauer bestehender IPv4-Investitionen verlängert wird. Durch die Möglichkeit der Übersetzung und des Tunnelings zwischen IPv4- und IPv6-Netzwerken ermöglicht die Lösung A10 Networks auch eine reibungslose, verwaltete Migration zur IPv6-Infrastruktur.

IPv4-Erhaltung/IPv6-Migrationslösung für die Erschöpfung von IPv4

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