¿Hay algún escenario en el que podamos quedarnos sin direcciones IPv6?

Depende.

Primero, todas las comparaciones sobre la numeración de granos individuales de arena en base a 128 bits son un poco tontas. Nadie planea usar direcciones una por una, por lo que la comparación es de manzanas a naranjas. Como otros han notado, estamos lanzando prefijos con un abandono salvaje.

El problema con esto es uno de eficiencia de enrutamiento. Todos esos prefijos por ahí causarán una gran dificultad si todos se enrutan globalmente. Por supuesto, la respuesta adecuada a esto es más agregación, pero cuando comienzas a agregar, pierdes la eficiencia de direccionamiento.

A medida que la red continúa creciendo, tiene mucho sentido comenzar a hacer múltiples niveles de agregación. Hemos discutido esto antes y nunca hemos podido llegar a un acuerdo al respecto, pero no hay una buena razón de ingeniería para no hacerlo. Mejora la escalabilidad y la convergencia.

Si termina haciendo esto y pierde eficiencia con cada agregación, puede construir escenarios donde se agote. Por lo tanto, no hemos permitido todos los usos posibles del espacio de direcciones, y la precaución sigue siendo obligatoria.

Si se abusa, sí, puede quedarse sin espacio.

Podríamos habernos dado una ‘salida’ al hacer que la dirección fuera de longitud variable, pero luego nos acobardamos en eso.

Respuesta corta, no. Incluso utilizando un esquema de IP como dirección de memoria como usted propone, el espacio de direcciones IPv6 podría direccionar 2.8 × 10 ^ 14 (280 trillones) de yottabytes de almacenamiento. Un yottabyte es más de 1 millón de veces el tamaño de todos los datos (no direcciones) en Internet hoy.

Para obtener más comparaciones, consulte ¿Cuál es el espacio de direcciones de IPv6?

No. Aunque Randall Munroe describe un posible escenario aquí: xkcd: Nanobots.

La mayor amenaza es el agotamiento de la memoria de la tabla de enrutamiento a medida que la red crece. Vea la entrada del blog de Paul Jakma sobre el tema.

Hagamos algunas matemáticas simples:

Hay 128 bits en una dirección IPv6.

Teóricamente tendremos

[matemáticas] 2 ^ {128} [/ matemáticas] direcciones únicas.

Actualmente hay 7 mil millones ([matemáticas] 7 * 10 ^ 9 [/ matemáticas]) personas en la tierra. Supongamos que la población se multiplica por diez, como cuando colonizamos Marte y otros planetas en el futuro. Digamos que tenemos una población humana de aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {11} [/ matemáticas].

También hay alrededor de 40 billones de células ([matemáticas] 4 * 10 ^ {13} [/ matemáticas]) en un cuerpo humano. Quizás en el futuro nuestra tecnología haya evolucionado a una etapa en la que podamos convertir cada una de nuestras células en una microcomputadora, o tener un ejército de micro-robots para monitorear cada una de nuestras células.

Luego, para cada celda, tenemos:

Alrededor de [matemáticas] 8.5 * 10 ^ {13} [/ matemáticas] o 85 billones de direcciones para cada celda. Me pregunto cómo se acabará esto si solo colonizamos el sistema solar.

¿Qué pasa si se nos acaba, luego se extiende a 300 bits? Eso es más que el número de átomos en todo el universo.

No para el futuro cercano o incluso previsible, no.

Pero yo diría que podría ocurrir de todos modos eventualmente .

Imagine un futuro lejano donde la ciencia médica progresó tanto, que la mejor manera de mantenerlo en perfecto estado de salud es que todas y cada una de sus células obtengan su propia dirección IP. Ni siquiera estoy hablando de maquinaria subcelular aquí, solo de las células. Eso ya es 2 ^ 46 bits necesarios para abordarlos. Entonces hazlo por todos los seres humanos. Somos miles de millones hoy, pero si los humanos colonizan las estrellas? ¡Podría ser mucho más! Pero vamos a mantenerlo en la Tierra, digamos a unos 10 mil millones muy razonables. Esos son otros 2 ^ 30 bits. Luego imagine que si el poder de procesamiento se volviera tan grande, cada humano ejecuta rutinariamente decenas de miles de simulaciones de toda la Tierra, donde todos pueden acceder a las simulaciones también. Woops, de repente necesitarías más de 2 ^ 128 bits.

Admito que este es un escenario muy descabellado, difícil. Para el escenario “dentro de nuestras propias vidas”, siempre y cuando no obtengamos algún tipo de “evento de singularidad” (que personalmente encuentro muy baja probabilidad: las curvas exponenciales nunca crecen exponencialmente para siempre, todas eventualmente alcanzan algún tipo de meseta debido a problemas reales). -limitaciones del mundo), estos 2 ^ 128 bits serán más que suficientes. En todo caso, tal vez sea un poco exagerado.

Pero el momento en que cada uno de nosotros tenga millones o incluso miles de millones de dispositivos no está tan lejos. Piense en el tratamiento de “nanomáquinas que limpian constantemente el cuerpo”, donde le inyectan varios gramos de nanomáquinas microscópicas diseñadas para patrullar su cuerpo, cada una de ellas se puede controlar individualmente. Ciencia ficción pura ahora, pero esa tecnología es definitivamente una posibilidad muy fuerte antes de fin de siglo (es decir, antes de alrededor de 2100).

Sin embargo, 128 bits no es excesivo si considera que toda esa “sala” nos permitirá tener diseños de red multinivel “muy dispersos”, donde la mayoría de las direcciones IP terminan nunca siendo utilizadas. Lo que significa permitir configuraciones y arquitecturas de red realmente sencillas e intuitivas.

Por ejemplo, podría estructurarlo así:

Planeta -> país -> estado / provincia -> ciudad -> distrito -> calle -> edificio -> apartamento / hogar -> ser humano -> categoría de dispositivo -> dispositivo -> subdispositivo.

Entonces, si el número “máximo” de seres humanos en un hogar dado es, digamos, 32, para un campo fijo de 5 bits en la dirección, entonces es fácil ver cómo la mayoría de los hogares terminan desperdiciando la mayoría de los números.

Con tal estructura, esos 128 bits podrían terminar siendo usados ​​más rápido de lo que podríamos pensar. Luego, la compresión / redistribución de IP simplemente se activará, igual que si ocurriera para IPv4, pero no se “llenará” de ninguna manera tan rápido.

Si se hubieran ido con 64 bits, hubiera esperado ver la posibilidad de quedarse sin espacio en nuestras vidas. Pero no con 128 bits. Recuerde que los 128 bits son en realidad 64 bits de redes, y dentro de cada uno, puede organizar su propia red de 64 bits más como desee. Entonces, por definición, ya será un arreglo escaso.

Si alguna vez vemos que IPv6 necesita ser reemplazado, será por otras razones además de la falta de espacio de direcciones. Razones de características de seguridad, tal vez. Pero eso tenderá a solucionarse en otros niveles de capa de protocolo de red. O el contacto con una especie alienígena tal vez o “Big Stuff” como ese. Pero el tamaño de 128 bits parece un compromiso sólido y bien pensado entre “no nos faltará espacio pronto” y “demasiado costoso de implementar”. Los expertos han tardado años en diseñar esto y saben lo que hacen.