Необходимо ли внедрение IPv6?
Мендкович Н.А.

Сейчас уже считается общепризнанным факт, что действующий сетевой протокол IP версии 4.0, который был разработан еще в середине 70-х годов, исчерпал потенциал адаптации к новым требованиям рынка. Сейчас широко обсуждается во­прос о необходимости перевода компьютерных сетей на новый протокол IPv6. Это предложение вызывает ряд возражений, так как внедрение нового сетевого протокола, несомненно, потребует определенных финансовых затрат, причем конкретная коммерческая выгода этой операции под вопросом. В настоящей статье мы постараемся ответить на вопрос, сколь необходимо и выгодно сегодня внедрение IPv6.

Согласно классическому определению, сетевой протокол – это «набор правил, описывающий формат и назначение кадров, пакетов и сообщений одноранговых машин», участвующих в сети [1], т.е. регламентирующий передачу различных данных в рамках компьютерных сетей.

Интернет (наиболее развитая из глобальных сетей передачи данных) в настоящее время использует протоколы IPv4 и IPv6, относящиеся к семейству протоколов TCP/IP, получившему широкое распространение благодаря своей надежности и способности обеспечивать устойчивую работу сети даже при отказе части телекоммуникационного оборудования.

Протокол IPv4 используется большинством современных сетей, однако обладает серьезным недостатком, делающим его замену неизбежной: недостаточный с точки зрения современных требований размер обеспечиваемого IPv4 адресного простран­ства [2]. 32 бита, выделенные в IPv4 под описание адреса компьютера в сети, позволяют описать весьма ограниченное число адресов, которое может быть исчерпанным в весьма близкой перспективе. Попытки решения данной проблемы путем введения локальных систем адресации приводят к потере прозрачности сети и снижению ее стойкости при сбоях в работе сетевого оборудования. IPv6 позволяет решить эту проблему благодаря увеличению длины адреса до 128 бит [3].

Во многом из-за этого в последние годы во многих странах мира государственные организации и крупные компании активно осуществляют перевод своей сетевой инфраструктуры на IPv6. В частности, ряд ведущих операторов сетей в США (MCI WorldCon), Японии (NTT и IIJ) и Австралии (Trumpеt) еще несколько лет назад осуществили внедрение IPv6 [4]. Опрос, проведенный среди руководителей ИТ-предприятий в США, внедривших новый прокол, показал, что, по их мнению, IPv6 помогает им «улучшить безопасность интернета и облегчить сетевое управление» сетью [5].

В нашей стране также предпринимается ряд шагов в этом направлении. Например, программа московского правительства «Электронная Москва» предусматривает поддержку коммуникационных структур, использующих протокол IPv6 [6] (следует однако отметить, что только треть соответствующих затрат покрывается из городского бюджета [7], и происходит это со значительными задержками [8]). Комплекс мероприятий по развитию телекоммуникационной инфраструктуры, осуществляемый в рамках программы «Электронная Россия» [9], также ориентирован на внедрение новой версии сетевого протокола.

С одной стороны, IPv6 имеет ряд несомненных достоинств по сравнению с более ранними версиями протокола. Так, например, новая версия протокола обеспечивает мобильность пользователей, т.е. участники информационного обмена могут свободно перемещаться, оставаясь в сети. Это достоин­ство представляется особенно важным с учетом роста числа бытовых устройств, чье взаимодействие с интернет преду­смотрено создателями. Следует также учитывать и то, что новые виды услуг в сети требуют обеспечения поддержки качества информационного обмена, предусматриваемого IPv6.

С другой стороны, в ряде публикаций высказывались сомнения в экономической выгоде от внедрения нового протокола. Будущие затраты оцениваются как «немалые» [10], но и высказываются в том смысле, что «затраты на переход к новой версии IP будут столь огромны, что» внедрение IPv6 в ближайшее время просто недопустимо [11], однако никаких конкретных данных в пользу этих утверждений представлено не было.

Представляется разумным при оценке экономической эффективности прежде всего составить перечень необходимых затрат, связанных с внедрением IPv6.

В имеющихся публикациях [12] в качестве основных мероприятий перехода на IPv6 указывается модернизация DNS-серверов и маршрутизаторов в опорной инфраструктуре.

Обновление программного обеспечения DNS-серверов осуществляется единомоментно, но, чтобы обеспечить бесперебойную работу сети, сначала полностью конфигурируются и подготавливаются к работе новые сервера, а потом нагрузка поочередно переключается со старых серверов на новые. Старые DNS-сервера отключаются только после того, как на них перестают поступать DNS-запросы.

Одновременная замена всех маршрутизаторов считается излишне опасной, и поэтому рекомендуется [12, с. 28] перевод на IPv6 нескольких маршрутизаторов с последующим расширением этого фрагмента.

Описанный сценарий перевода сетевой инфраструктуры на IPv6 был впервые осуществлен в нашей стране в 1999–2000 годах [12, с. 30]. При этом авторами отмечалась¹ нехватка необходимого программного обеспечения, каковое либо отсутствовало, либо имело недостаточную функцио­нальность. Возможно, именно в связи с этим в публикациях этого периода расходы на внедрение будущего протокола оценивались как «колоссальные» [10].

Однако к настоящему моменту эта проблема уже в значительной степени решена и на рынке представлено значительное число программных продуктов, поддерживающих IPv6². Следует учесть и то, что за прошедшие годы накоплен значительный опыт тестирования реализации IPv6-протокола [13, 14], что позволяет сделать процесс внедрения более предсказуемым и безопасным.

Основываясь на описанном выше сценарии перехода на новую версию протокола, нами составлен следующий перечень предполагаемых затрат на внедрение поддержки IPv6-протокола в коммерческой сети среднего размера³.

Модернизация маршрутизирующего оборудования

Действующие марштрутизаторы зачастую не поддерживают IPv6, в связи с чем требуется закупка более современных моделей, способных взаимодействовать с новыми версиями операционных систем. По экспертным оценкам, приобретение и ввод в эксплуатацию каждого из них может стоить до 281 тыс. рублей⁴. Стоимость работ по конфигурации маршрутизатора включается в эту сумму.

Мы исходим из расчета 10–12 маршрутизаторов, находящихся на балансе оператора, что характерно для сетей, не обслуживающих граничные маршрутизаторы в локальных сетях клиентов. Однако для компаний, практикующих такой сервис, это число может варьировать в широких пределах и достигать 100 и более единиц⁵.

Модернизация серверных систем (DNS)

По оценкам специалистов, в большинстве случаев аппаратная часть серверного оборудования не нуждается в замене. По­этому мероприятия по модернизации сводятся к установке нового программного обеспечения (ПО). Учитывая, что в DNS – серверных системах часто используются бесплатные Unix-системы и совместимые с ними приложения, следует брать в расчет стоимость установки такого ПО. В настоящий момент это около 16 350 руб­лей⁶.

Минимальное количество DNS-серверов в сети равно двум (на случай повреждения одного из них), максимальное может достигать 10.

Обучение персонала

На момент написания статьи 5-дневный курс подготовки одного сотрудника оценивался в 36 285 руб.⁷. Следует учесть, что число сотрудников, нуждающихся в подготовке к работе с внедряемым протоколом, – обычно 6–10 человек [15], так что расходы на переподготовку могут достигать 362 850 руб.

Следует учитывать, что с течением времени часть указанных сумм может быть скорректирована в сторону уменьшения. В частности, следует ожидать увеличения числа лиц, знакомых с новым протоколом и поддерживающим его программным обеспечением, что должно сопровождаться снижением затрат на подготовку персонала.

Также следует учесть, что ряд компаний предпочтет проводить установку нового ПО силами своих специалистов, не привлекая специалистов сторонних организаций. В этом случае затраты на установку новых программ могут отличаться от приведенных выше. Рассмотренные выше основные виды расходов по внедрению протокола IPv6 в рамках отдельной коммерческой сети суммированы в таблице (табл. 1). Как видно из таблицы, максимальную общую сумму затрат на реорганизацию сетевой инфраструктуры можно оценить как 3 898 350 руб.

Таблица 1

Основные затраты на внедрение протокола IPv6 в рамках отдельной коммерческой сети

Графа расходов	Цена единицы (руб.)	Количество (ед.)	Суммарная цена (руб.)
Маршрутизаторы	281 000	12	3 372 000
DNS(ПО)	16 350	10	163 500
Переподготовка	36 285	10	362 850
Итого			3 898 350

Если речь идет о локальной корпоративной сети, то сумма будет значительно меньше за счет неприменения DNS-серверов, меньшего числа маршрутизаторов, меньшего числа персонала, обслуживающего сеть. Это позволяет снизить затраты до 1,5 млн. руб. и более.

Следует также изучить вопрос о необходимости настройки программного обеспечения рядовых пользователей сети. Стандартная процедура в этом случае весьма проста: пользователь просто вводит в командной строке ‘ipv6 install’. В большинстве случаев [12, с. 30; 11] настройка пользовательских машин не сопряжена с какими-либо затруднениями, так что участие в ней специалистов бессмысленно и нет необходимости включать ее в стоимость работ по внедрению протокола.

Нами также не были учтены дополнительные затраты памяти, неизбежные при сосуществовании в рамках сети двух видов протоколов – неизбежном, по мнению специалистов [16]. Однако, по нашим оценкам, среднюю стоимость компьютерной памяти можно определить как 6 руб. за 1 мегабайт⁸, так что суммы затрат представляются слишком малыми, чтобы учитывать их в расчетах.

Теперь перейдем к характеристике возможных доходов от внедрения IPv6. Несмотря на то что практически все эксперты приводят несомненные достоинства IPv6 в сравнении с IPv4, которые мы приводили выше, однако трудно где бы то ни было найти финансовое выражение этих преимуществ. В этом вопросе мы испытываем некоторые затруднения, так как оценка доходов возможна только на основе данных конкретных компаний, которые труднодоступны в нашей стране.

Наиболее известным, хотя (вопреки встречающимся утверждениям [17]) не первым, опытом коммерческого внедрения IPv6 является его «продвижение» компанией «Корбина телеком» [18]. По заявлению одного из руководителей компании [18], эта инновация позволила им сократить цены на услуги вдвое. Трудно сказать, в какой мере эти заявления верны и не связаны ли выгоды компании с серией публикаций в прессе [19, 17], вызванных заявлениями о ее первенстве в данной области.

В пользу последнего предположения говорит тот факт, что основным источником выгод могут быть только новые клиенты, привлеченные услугами, связанными с использованием IPv6, однако среди клиентов компании «FREEnet Group» интерес к этим услугам остался незначительным⁹.

Однако трудно сказать, сколь долгим будет такое положение вещей, ведь число существующих IP-адресов может вскоре достигнуть максимума, допустимого в IPv4, что, несомненно, вызовет рост интереса к IPv6 и увеличение спроса на услуги, необходимые для его внедрения. Подобный рост спроса может привести к росту цен по сравнению с приведенными в данной статье, и в этом случае внедрение протокола будет тем выгоднее, чем скорее оно будет осуществлено.

Как может заметить читатель, в вопросе о расходах наши оценки менее точны, так как в настоящий момент не суще­ствует доступных данных для сравнения. Даже если исходить из преимуществ в области безопасности и мобильности пользователей, которые имеет IPv6, довольно трудно произвести их денежную оценку без привлечения информации о применении нового протокола в конкретных компаниях. Ее получение при текущем незначительном распространении IPv6 не представляется возможным или во всяком случае является задачей отдельного исследования.

Однако уже на основе доступных данных мы можем попытаться оценить приемлемость затрат по внедрению IPv6 для компаний, действующих на российском рынке. Как уже упоминалось, их сумма составляет около 3,8 млн. руб. и 1,5 млн. для локальных сетей. В то время как чистая прибыль небольшой компании, предоставляющей услуги доступа к сети¹⁰, может составлять, по нашим оценкам, около 4,5 млн. руб. в год.

Исходя из этого, мы считаем затраты по внедрению IPv6 допустимыми, даже небольшая компания может осуществить инновацию без привлечения заемных средств и даже возможное отсутствие прибылей от нее не приведет к нарушению ее работы.

При этом следует еще раз подчеркнуть, что точных данных о прибыли при внедрении IPv6 нет. И нельзя сказать, будет ли эта прибыль достаточно велика, чтобы покрыть расходы на инновацию, и как скоро она будет получена.

Внедрение протокола IPv6 в коммерческих организациях представляет определенный финансовый риск, так что опасения компаний понятны. Однако затраты на эту инновацию не столь велики, как принято считать, а финансовый риск (даже в случае отсутствия прибыли) невелик, причем для компаний со значительной чистой прибылью – вовсе незначителен.

Поэтому с учетом несомненных достоинств IPv6 по сравнению с IPv4 риск внедрения можно считать вполне оправданным и допустимым.

1. Таненбаум Э. Компьютерные сети / Пер. с англ. – СПб.: Питер, 2002. – С. 47.

2. Lehtovirta J. Transition from IPv4 to IPv6 – http://www.tascomm.fi/~jlv/ngtrans/.

3. Алексеев И., А. Русаков А. Готовы ли мы к Интернет нового поколения? // Вестник РФФИ. – 2000. – № 1.

4. Сюнтюренко О. Состояние и основные задачи развития научного информационного сообщества в России // Технологии информационного общества – Интернет и современное общество: Материалы Всероссийской объединенной конференции. Санкт-Петербург, 20–24 ноября 2000 г.– СПб., 2000.

5. Survey: Little U.S. interest in next-generation Internet. – May 26, 2005. – http://www.ipv6tf.org/news/newsroom.php?id=1173.

6. Городская целевая программа «Электронная Москва»: Проект от 19 марта 2003 года. – Москва: ИРИО, 2003. – С. 225 (раздел 1.3.8.).

7. Хохлов Ю. Сотрудничество органов власти, бизнеса, негосударственного сектора и научно образовательного сообщества в реализации городской целевой программы «Электронная Москва» // Информационное общество. – 2003. –
№ 1. – С. 32.

8. Пузанкова Е. Виртуальная Москва вызвала у мэра подозрение // Экономика и жизнь (московский выпуск) – 2005. –
№ 7 (324). – С. 1.

9. Официальный сайт программы «Электронная Россия». – http://www.e-rus.ru/site.shtml?id=20.

10. Давлетханов М. Интернет-2 будет работать в 100 раз быстрее. – http://www.cnews.ru/reviews/articles/index.shtml?2005/10/05/188369_2.

11. Пьянзин К. Когда же придет время IPv6? // LAN. – 1999. – № 11.

12. Сидельников Д. IPv6 в сети FREEnet // Информатизация и связь. – 2002. – № 3. – С. 28–30.

13. Ключников Г., Косачев А., Пакулин Н., Петренко А., Шнитман В. Применение формальных методов для тестирования реализации IPv6. – Труды Института системного программирования РАН, 2003.

14. Agamirzian I., Groshev S., Khoroshilov A., Kluchnikov G., Kossatchev A., Omelchenko V., Pakoulin N., Petrenko A., Shnitman V. MSR IPv6 verification project: Technical report – December 2001.

15. Исходные предложения и оценки по проекту центра управления сети. – Архив компании «FREEnet Group». – 1999. –
С. 9–10.

16. Tatipamula M., Grossetete P., Esaki H. IPv6 Integration and Coexistence Strategies for Next-Generation Networks // IEEE Communications Magazine. – January 2004. – P. 96.

17. Евангелии А. Стартует Российский Интернет 2 // PC Week. – Декабрь 2004. – № 48.

18. «Корбина телеком» продвинет новый IP-протокол. – http://webinform.ru/comments/2083.html.

19. «Корбина телеком» занялась созданием в Москве второго Интернета. – http://www.it-daily.ru/?ID=462120.

¹ А.И. Русаков, частное сообщение (2005).

² Порой специалисты ссылаются на нехватку пользовательских приложений, поддерживающих IPv6, однако эта проблема стоит не столь уж остро. Операционная система Windows XP компании Microsoft, один из наиболее распространенных подобных продуктов, поддерживает новую версию протокола.

³ Цены, используемые нами при расчете, характерны для Московского региона. Следует учитывать, что в других частях страны они могут отличаться от указанных.

⁴ Каталог «Компания 2КОМ» (2005).

⁵ Д.И. Сидельников, частное сообщение (2005); А.И. Русаков, частное сообщение (2005)

⁶ Прайс-лист компании «IT-Legion» (Москва, 2005). Пересчет в рублях по курсу Центрального банка.

⁷ Прайс-лист «Корпоративного авторизованного учебного центра REDCENTRE» (Москва, май 2005).

⁸ Каталог торгового центра «Комтек» (май, 2005). Рассчитано на основе стоимости различных модулей памяти.

⁹ Данные предоставлены «FREEnet Group».

¹⁰ В качестве объекта прогнозирования нами моделировалась работа оператора, предоставляющего услуги доступа к сети с годовой прибылью порядка 5 млн. руб. в год, с персоналом в 12 человек, 500 индивидуальными и 50 корпоративными пользователями. Затраты рассчитаны на основе предложений о трудоустройстве – для персонала, о платном доступе к сети – для клиентов.

________________________________________________

Мендкович Никита Андреевич - аспирант Института системного программирования Российской академии наук.

---

&copy Информационное общество, 2006, вып. 5-6, с. 129-132.]