Analyse de la rupture prochaine du pool central IPv4 au niveau de l'IANA et son Impact sur la région AfriNIC

Depuis quelques années, des études sont faites pour tenter d’évaluer les dates de la rupture du pool IPv4 central au niveau de l’IANA et de ceux des registres régionaux. Celles de Geoff Huston par exemple publiées sur http://www.potaroo.net/tools/ipv4/ projettent la rupture du pool d'adresses IANA pour à peu près le 26 Juillet 2011. (Vu le 27 Février 2007 à 7:59 UTC +10 – A noter que le site en question calcule en temps réel la date probable de rupture du pool en fonction des allocations d’IANA aux RIRs).

Au vu des ces données et d’autres disponibles [1], il y a indéniablement matière à inquiétudes auprès des opérateurs de réseaux IP. Des questions telles que : Que se passera-t-il á la date estimée si les opérateurs ne peuvent plus obtenir des adresses IP publiques ? Faudra-t-il des réserves d'adresses au niveau local et même d’IANA pour palier au plus urgent ? agitent les esprits.

Face à ces questions, des Opérateurs dans la région APNIC (Asian Pacific Network Information Centre) ont proposé une procédure visant á coordonner et à planifier la rupture du pool IPv4 central (http://www.apnic.net/docs/policy/proposals/prop-046-v001.html). Mais au-delà des approches de coordinations centralisées de la transition, il reste des inquiétudes pas explicitement abordées et soulevées dans la communauté notamment dans les régions dites émergeantes où Internet est en plein essor, où des nouveaux registres tels que AfriNIC et LACNIC sont en charge de la gestion des ressources Numériques.

Certaines de ces questions sont :

1. Que peuvent faire les "petits" registres, et dans le cas de ce document, AfriNIC, pour assurer à sa communauté l'accès á des Adresses IPv4 même en cas de rupture du pool de l'IANA

2. A quoi ressemblera l'univers de la gestion des ressources après la rupture du Pool central d'IANA et de celui d'AfriNIC?

3. Et la solution IPv6?

Ce document a pour objectif de passer en revue ces différents points en se basant sur des données de la Région Afrique et de lancer les bases de quelques solutions tout en laissant le débat ouvert pour une contribution de la communauté.

Il est presque certain maintenant qu'à la rupture du pool des registres, un marché noir se développera avec sa loi de l'offre et de la demande qui ne sera pas favorable aux ISPs des régions des “petits registres”.

Il est aussi presque évident que comme pour IPv4, le déploiement naturel de IPv6 dans les communautés concernées battra de l'aile, malgré les mesures prises pour l'encourager.

1) Analyse de la situation:

Pour répondre aux questions soulevées plus haut et dans le contexte spécifique d'AfriNIC, nous avons choisi d'analyser l'allocation des adresses IPv4 par AfriNIC, faire des projections sur la rupture définitive du pool d'AfriNIC suite à celle d'IANA, et voir sur ces bases comment se préparer et gérer cette échéance sans précédent.

Pour cela nous avons analysé les allocations faites à partir du préfixe 41/8 alloué à AfriNIC en Avril 2005 par l’IANA et mis en exploitation le 1er février 2006. Nous avons analysé les allocations sur la période de 12 mois (1er février 2006 au 1er février 2007), pour y déterminer le taux de consommation et faire des projections (figure 1).

Figure 1: Cumul des allocations du 1er janvier 2006 au 1er février 2007

Afin d'étudier le type ou modèle d'évolution que présentent les allocations, nous avons procédé à une représentation à l'échelle logarithmique des données (figure 2). La période du 9 avril 2006 au 1er Novembre 2006 (soit 211 jours) montre un comportement linéaire indiquant une croissance exponentielle.

Figure 2: Cumul des allocations du 1er février 2006 au 1er février 2007 au format logarithmique

Le taux de croissance instantané des allocations, dérivé de la formule X(t)=X0ekt est de 0,29%. Le reste du graphe montrant des comportements similaires à des niveaux plus élevés. Une façon de modéliser l'évolution globale est d'étendre le modèle exponentiel au reste de la période (du 2 Novembre 2006 au 1er février 2007), soit sur 302 jours au total.

La figure 3 représente les graphes des données réelles et celui des données obtenues avec notre modèle. Le résultat au 1er février 2007 des deux graphes nous rassure sur l'applicabilité de notre modèle.

Le modèle ainsi confirmé, il suffira de l'utiliser pour faire des projections sur les dates suivantes:

1 - Date de qualification pour une nouvelle requête d’un nouveau /8 auprès de l'IANA (50% du bloc actuel),
2 - Date de rupture du pool que représente le bloc 41/8

Pour ce faire, nous faisons comme les études citées au début, l’hypothèse de la constance des conditions et taux d'allocation actuels.

Le modèle indique qu’AfriNIC sera à un taux d’utilisation de 50%, soit aura alloué 8 388 608 d’adresses IP vers 22 avril 2008 (soit après environ 2 ans 2 mois), date à laquelle AfriNIC sera qualifié pour recevoir un nouveau /8 de l’IANA. Voir graphe de la figure 4.

Figure 3: Graphe du cumul des allocations du 1er février 2006 au 1er février 2007 et modélisation

Figure 4: Projection de la date d'allocation de 50% du pool actuel

En prenant un taux de fragmentation de 10% dans les allocations (adresses non allouées), AfriNIC épuisera son pool (après une allocation de 15099494.4) vers le 11 Novembre 2008, soit après 2 ans 9 mois.

Figure 6: Projection de la date de rupture du pool actuel

AfriNIC devrait demander un nouveau /8 à l'IANA vers les 22 avril 2008, ce qu'il devra avoir car à cette date, le pool d'IANA devrait permettre d'honorer cette requête.

Le nouveau bloc entrera en exploitation vers le 11 Novembre 2008. Vers le 11 janvier 2011, AfriNIC devrait également solliciter un nouveau bloc qu'il devrait également obtenir.

Le nouveau bloc entrera en service le 11 Août 2011 et sera épuisé vers le 11 Avril 2014.

Voila la situation si le taux d’utilisation actuel est maintenu et que tout se passe comme prévu dans les prévisions sur le pool de l'IANA.

Mais, à quoi risque de ressembler la réalité ?

2) Un peu d'histoire sur l'adressage IP dans la région AfriNIC.

A cela s'ajoutent des facteurs comme la taille de nos FAI qui en fonction du marché et surtout la situation économique des pays ne représentent pas grande chose.

Cette situation était aussi accentuée par l'inadaptation des procédures d'allocation d'adresses par les registres qui servaient les diverses sous-régions du continent.

Néanmoins il est à noter que ce tableau sombre de l'utilisation des adresses publiques IP a commencé récemment à évoluer grâce à plusieurs facteurs nouveaux tels que:

Mais malgré ses progrès sensibles notés, notre région présente toujours l'un des faibles taux d'utilisation d'adresses IP. Tout ceci est accompagné par une grande indifférence de la majorité des acteurs dans notre communauté aux problématiques liées au système d'adressage de l'Internet en particulier et la gouvernance Internet en général.

3) Que se passera-t-il ?

Il est fort probable que la perspective de cette rupture déclenche dans les autres régions, notamment (ARIN, RIPE NCC et APNIC), une pression sur les LIRs et les RIRs, avec comme conséquence une accélération des consommations dans ces régions et par conséquent une rupture plus rapide du pool de l'IANA qui est normalement prévue pour le 25 juillet 2011.

Si cela se produit un an à l'avance, soit le 25 Juillet 2010, alors la requête d'AfriNIC du 11 janvier 2011 ne sera plus satisfaite pour rupture du pool d'IANA. Alors le pool d'AfriNIC se viderait en Août 2011 au lieu d'avril 2014.

Revenons maintenant aux questions initiales qui nous ont conduits dans ces longues et peut-être fastidieuses études et analyses. Il s'agit de :

1. Que peuvent faire les "petits" registres et dans ce cas de ce document, AfriNIC, pour assurer à sa communauté l'accès à des Adresses IPv4 même en cas de rupture du pool de l'IANA

2. A quoi ressemblera l'univers de la gestion des ressources après la rupture du Pool central d'IANA et de celui d'AfriNIC?

3. Qu'en est-il de la solution IPv6?

Le scénario retenu par nos analyses prévoit la rupture du pool de l'IANA pour le 25 Juillet 2010 et celui d'AfriNIC pour Août 2011 au lieu d’Avril 2014.

4) Que peut faire AfriNIC pour préparer cette échéance qui vraisemblablement arrivera plus tôt que prévue ?

Plusieurs actions sont possibles, nécessitant des mesures locales, régionales, mais aussi globales. Nous essayerons dans les lignes qui suivent de jeter les bases de quelques approches possibles.

a. Sensibiliser la communauté à la situation et aux problèmes qu'elle pourrait engendrer pour éviter à nos opérateurs la surprise et leur permettre de se préparer à cette échéance. Cette sensibilisation devrait intégrer des solutions à court et long terme. Dans ce cadre, la création d'un SIG (Specific Interest Group) consacré à ce problème et aux solutions basées sur les réalités de notre région est recommandée.

b. Lancer une campagne active de récupération des adresses non routées depuis un certain temps dans le pool d’AfriNIC.

Combien seront-elles ? de combien de mois, d'années prolongeront-elles la durée de vie du pool?, de quels moyens dispose AfriNIC pour récupérer ces blocs dont le gros lot provient des allocations d’avant le système des RIRs et identifiées comme "Historiques" ?

c. Constituer une réserve dans le pool final pour pouvoir alimenter les infrastructures critiques dont le bon fonctionnement et le développement sont vitaux pour l'équilibre du réseau après le 11 Août 2011. Quelle devra être la taille de cette réserve ? La communauté globale s'accordera-t-elle sur la mise à disposition des RIRs de blocs pour alimenter cette réserve?

Une nouvelle définition de la notion « d'infrastructures critiques » serait peut-être nécessaire. Outre les classiques (Root servers, IXPs), quelles seront les autres en 2011 ? ; Les réseaux gouvernementaux ou intergouvernementaux ? Les centres de recherches ? Les réseaux médicaux ? Les réseaux de mesures et de prévention de catastrophes naturelles? ….

d. Ouvrir un débat global sur l'utilisation des 16 /8 réservées par l'IETF pour « utilisation future »

e. Ouvrir des discussions sur une proposition globale pour la gestion du pool restant. Une distribution équitable du pool restant aux 5 RIRs ?

6) Quelle sera la situation après le 11 Août 2011 ?

AfriNIC serait donc probablement en mesure d'alimenter les « infrastructures critiques », mais ne pourra peut-être pas grand chose pour les autres catégories.

Ces derniers devront affronter le marché noir des adresses IP et les dures négociations autour des assignations d'adresses ce qui aura pour conséquence immédiate un repli abusif vers le NAT dont l'impact négatif sur le réseau n'est plus à démontrer.

La certification des ressources que les registres s'emploient à déployer aidera-t-elle à la régulation du marché ?

En effet, déployée et exploitée, elle pourrait permettre de fournir des services tels que :

7) Qu'e est-il de la solution IPv6?

Toutes les solutions énumérées plus haut et toutes celles qui seront basés sur IPv4 ne seront que temporaires et ne serviront en réalité qu'à prolonger de quelques temps l'utilisation de IPv4. La solution demeure sur une perspective à long terme, la disponibilité d'une plus large plage d'adresses comme l'offre IPv6. Il est impératif sinon vital pour la survie d'Internet qu'une attention particulière soit portée à la prise en compte d'IPv6 dans le déploiement des réseaux dans notre région.

Cette mobilisation doit être à tous les niveaux de la chaîne du développement des technologies de la communications. Les gouvernements ont un rôle primordial à jouer dans ce domaine en œuvrant clairement pour l'appropriation et le déploiement de réseaux IPv6-ready dans nos pays. Il faudra s'engager résolument dans des campagnes d'information et de formation sur IPv6.

Le SIG recommandé plus haut, devra entre autre établir une base documentaire fiable à l’intention des opérateurs sur les mécanismes de transition et de migration des réseaux vers IPv6 orientée aussi bien vers les documents IETF que vers d’autres sources crédibles.

AfriNIC a lancé depuis Décembre 2005 une campagne d'information qui a suivi l’allègement des conditions financières pour les demandes d’allocation d’adresses IPv6. Tout ceci a permis de former des opérateurs dans 8 pays Africains, d'accroître de plus 400% le nombre d'allocation IPv6, mais ceci ne représente que moins de 10% des réseaux utilisant IPv4. Des statistiques journalières BGP (http://airrs.afrinic.net/bgp/reports6.html) montrent que moins de 30% des allocations IPv6 sont visibles sur Internet.

Le chemin est donc encore long et relève d'une responsabilité collective.

[1] Une étude similaire faite par CISCO System mais utilisant des paramètres différents:
http://www.cisco.com/web/about/ac123/ac147/archived_issues/ipj_8-3/ipv4.html