12日午後4時から、グローバルネットワークが少し遅くなった

午後4時から2014年8月12日北京時間、世界中のインターネットアクセスが突然少し遅くなりました。

残念ながら、事態は再び減速する可能性があります。そして今回、間違っているのはあなたではなく、世界です。どうしたの？ルーティングルールが多すぎてオーバーフローしました。

アドレスが足りません 192.168.1.1 のような数字の文字列を見たことがあるかもしれません。これらの番号は「IP アドレス」と呼ばれます。これは、通常アクセスする Web サイトの「実際のアドレス」です。 www.guokr.com（これは「ドメイン名」と呼ばれます）を入力すると、ネットワークはそれを実際のアドレス 111.13.57.1​​42 に変換し、この Web サイトがどこにあるかがわかります。この変換システム (「DNS」とも呼ばれます) に問題がある場合は、ネットワークに問題が発生しますが、今回はそうではありません。停止してください。

一般的な IP アドレスの数字は固定されており、それぞれ 0 から 255 までの範囲の 4 つの数字で構成され、「IPv4」(インターネット プロトコル バージョン 4) と呼ばれます。そうすると、合計で 2^32 通りの異なるアドレスが存在することになり、その数は約 43 億になります。

……そんなに多くはないようです。一人一人が分け合うにも足りません。

さらに、これら 43 億のアドレスの多くは予約されています。たとえば、9 で始まるものはすべて原則として IBM に属し、12 で始まるものは AT&T に属し、17 で始まるものは Apple に属し、18 で始まるものは MIT に属します... これについては私たちにできることは何もありません。早くそれらを獲得したのは彼らの責任です。もともと 36 番地から始まるすべての住所を占有していたスタンフォード大学などの心優しい組織は、今では余った住所を社会に還元していますが、すべての人がこのように親切なわけではありません。

2012 年 4 月の IPv4 アドレス調査からの使用データ。黒はデータなし、その他の色は使用率を表します。調査方法の問題により、実際の稼働率は図に表示されているよりも確実に高くなります。画像出典: インターネット国勢調査 2012

ということは、それらの技術者たちは本当に近視眼的だったのでしょうか?それは真実ではない。 IPv4 プロトコルは 1981 年に誕生しました。1980 年代後半には、この不十分さの問題がすでに予想されていました。しかし、3.4×10^38 個のアドレスを提供できる新世代プロトコル IPv6 は、1998 年まで導入されませんでした。

技術者はついに先延ばし癖を克服しました。次は何でしょう?もちろん、他の人は皆先延ばしをし始めます。 IPv6が導入されてから16年が経過しましたが、インターネット上でIPv6を使用している人はわずか4%程度です。 （この数字はGoogleを訪れた人の統計に基づいています。魔法の国中国の存在を考慮すると、実際の数字は間違いなく低くなります。）

ISP Column は、各国の IPv6 ユーザーの割合を示すグラフを公開しました (2013 年 6 月)。色に騙されないでください。フランスと同じくらい緑色ですが、実際はわずか 5.46% です。興味深いことに、ユーザーの割合が最も高い国はルーマニアで、10.84% です。

新しいプロトコルに切り替える手間をかけずに IPv4 の爆発的な増加を遅らせるために、私たちは残っている IP 空間フラグメントをすべて活用しています。組織に何万ものアドレスを惜しみなく割り当てていた古き良き時代は終わり、わずか 256 個のアドレスをめぐって争わなければならない時代になりました。

しかし、これはルータにとって大変な作業です。ルーターは、「ルーティング テーブル」と呼ばれるものを利用して、方向をすばやく見つけます。各組織が IP アドレスを取得したら、アクセスを高速化するためにルーティング テーブルにルールを追加する必要があります。ただし、各ルールは同じ量のスペースを占有するため、インターネット上のアドレスが断片化されるほど、必要なルーティング テーブルが大きくなります。

ルーティングテーブルは非常に重要なものなので、ルーターはそれを保存するために高速メモリを確保します。たとえば、あるルータは 100 万個のエントリを保存できますが、これで十分なはずです。そして、IPv6 が市場を席巻するであろうことを考慮して、半分 (512k) を v4 用に、残りの半分を v6 用に確保します。どちらにしても問題はないはずです!実際、ほとんどのルーター製造元は 512k で十分であると当然のこととして考えており、業界標準と見なされている v4 用にこの容量を確保しています。

残念ながら、彼らは（再び）インターネットの断片化の程度を明らかに過小評価していました。

長年にわたる成長により、ルーティング テーブルは 500,000 のマークを超え、8 月 12 日には米国の通信会社 Verizon が v4 ルーティング テーブルに 15,000 のエントリを追加し、合計が約 515,000 となり、上限を超えました (比較すると、v6 のエントリはわずか 20,000 です)。この追加情報は、より低速な通常のメモリに保存する必要があるため、速度が低下し、ローカル ネットワークが不安定になることもあります。ベライゾンはすぐに問題を発見し、余分なエントリを削減しましたが、その余波は少なくとも数時間続きました。このイベントはいわゆる「512k」イベントであり、その日にネットワークが遅いと感じた原因である可能性があります。

しかし、これは問題の終わりではなく、始まりに過ぎません。いずれにせよ、ルーティング テーブルは自然に増えていくものであり、これらの企業が手間をかけなくても、遅かれ早かれこの数を超えることになります。これらの問題はすべてルーターから発生するものであり、ルーターを交換するには費用がかかります。

もちろん、ピーターからポールに支払うために引き続き広範なファームウェア アップグレードを実行して、v4 用にさらに高速なメモリを解放することもできますが、そのトレードオフとして、v6 用のスペースがさらに削減されることになります。以前に v4 の代わりに v6 が使用されていて、十分な IP アドレスがあった場合、現在、アドレスの断片化やルーティング テーブルのサイズが大きすぎるなどの問題は発生しなかったでしょう。しかし、IE6 が 13 年間存続し、現在まで消滅していないこと、そして害がなくメリットだけの純粋なソフトウェア アップデートさえ実現できないことを考えると、人類にあまり期待を抱くべきではないようです。

実際、考えてみてください。昔の人は、640k のメモリがあれば十分で、年を保存するには 2 桁で十分で、秒を保存するには 32 ビットで十分だと思っていたのです。今度は、当然と思われていた上限が破られ、問題を引き起こした。それは当然のことです。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。