home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1715.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  8KB  |  136 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                         C. Huitema Request for Comments:  1715                                        INRIA Category: Informational                                    November 1994 
  8.  
  9.               The H Ratio for Address Assignment Efficiency 
  10.  
  11. Status of this Memo 
  12.  
  13.    This memo provides information for the Internet community.  This memo    does not specify an Internet standard of any kind.  Distribution of    this memo is unlimited. 
  14.  
  15. Abstract 
  16.  
  17.    This document was submitted to the IETF IPng area in response to RFC    1550.  Publication of this document does not imply acceptance by the    IPng area of any ideas expressed within.  Comments should be    submitted to the author and/or the sipp@sunroof.eng.sun.com mailing    list. 
  18.  
  19. Table of Contents 
  20.  
  21.    1.   Efficiency of address assignment . . . . . . . . . . . . . . 1    2.   Estimating reasonable values for the ratio H . . . . . . . . 2    3.   Evaluating proposed address plans. . . . . . . . . . . . . . 3    4.   Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4    5.   Author's Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 
  22.  
  23. 1. Efficiency of address assignment 
  24.  
  25.    A substantial part of the "IPng" debate was devoted to the choice of    an address size. A recurring concept was that of "assignment    efficiency", which most people involved in the discussion expressed    as a the ratio of the effective number of systems in the network over    the theoretical maximum. For example, the 32 bits IP addressing plan    could in theory number over 7 billions of systems; as of today, we    have about 3.5 millions of addresses reported in the DNS, which would    translate in an efficiency of 0.05%. 
  26.  
  27.  
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  Huitema                                                         [Page 1] 
  38.  RFC 1715                        H Ratio                    November 1994 
  39.  
  40.     But this classic evaluation is misleading, as it does not take into    account the number of hierarchical elements. IP addresses, for    example, have at least three degrees of hierarchy: network, subnet    and host.  In order to remove these dependencies, I propose to use a    logarithmic scale for the efficiency ratio: 
  41.  
  42.                              log (number of objects)                          H = -----------------------                                   available bits 
  43.  
  44.    The ratio H is not too dependent of the number of hierarchical    levels. Suppose for example that we have the choice between two    levels, encoded on 8 bits each, and one single level, encoded in 16    bits. We will obtain the same efficiency if we allocate in average    100 elements at each 8 bits level, or simply 10000 elements in the    single 16 bits level. 
  45.  
  46.    Note that I use base 10 logs in what follows, because they are easier    to compute mentally. When it comes to large numbers, people tend to    use "powers of 10", as in "IPng should be capable of numbering 1 E+15    systems". It follows from this choice of units that H varies between    0 and a theoretical maximum of 0.30103 (log base 10 of 2). 
  47.  
  48. 2. Estimating reasonable values for the ratio H: 
  49.  
  50.    Indeed, we don't expect to achieve a ratio of 0.3 in practice, and    the interesting question is to assert the values which can be    reasonably expected. We can try to evaluate them from existing    numbering plans. What is especially interesting is to consider the    moment where the plans broke, i.e. when people were forced to add    digits to phone number, or to add bits to computer addresses. I have    a number of such figures handy, e.g.: 
  51.  
  52.    * Adding one digit to all French telephone numbers, moving from 8      digits to 9, when the number of phones reached a threshold of 1.0      E+7. The log value is 7, the number of bits was about 27 (1 decimal      digit is about 3.3 bits). The ratio is thus 0.26 
  53.  
  54.    * Expending the number of areas in the US telephone system, making it      effectively 10 digits long, for about 1.0 E+8 subscribers. The log      value is 8, the number of bits is 33, the ratio is about 0.24 
  55.  
  56.    * Expending the size of the Internet addresses, from 32 bits to      something else. There are currently about 3 million hosts on the      net, for 32 bits. The log of 3.E6 is about 6.5; this gives a ratio      of 0.20. Indeed, we believe that 32 bits will still be enough for      some years, e.g. to multiply the number of hosts by 10, in which      case the ratio would climb to 0.23 
  57.  
  58.  
  59.  
  60. Huitema                                                         [Page 2] 
  61.  RFC 1715                        H Ratio                    November 1994 
  62.  
  63.     * Expending the size of the SITA 7 characters address. According to      their documentation, they have about 64000 addressed points in      their network, scattered in 1200 cities, 180 countries. An upper      case character provides about 5 bits of addressing, which results      in an efficiency of 0.14. This is an extreme case, as SITA uses      fixed length tokens in its hierarchy. 
  64.  
  65.    * The globally-connected physics/space science DECnet (Phase IV)      stopped growing at about 15K nodes (i.e. new nodes were hidden)      which in a 16 bit space gives a ratio of 0.26 
  66.  
  67.    * There are about 200 million IEEE 802 nodes in a 46 bit space, which      gives a ratio of 0.18. That number space, however, is not      saturated. 
  68.  
  69.    From these examples, we can assert that the efficiency ratio usually    lies between 0.14 and 0.26. 
  70.  
  71. 3. Evaluating proposed address plans 
  72.  
  73.    Using a reverse computation, we get the following population counts    in the network: 
  74.  
  75.                     Pessimistic (0.14)     Optimistic (0.26) 
  76.  
  77.       32 bits             3 E+4 (!)           2 E+8       64 bits             9 E+8               4 E+16       80 bits           1.6 E+11            2.6 E+27      128 bits             8 E+17              2 E+33 
  78.  
  79.    I guess that the figure explains well why some feel that 64 bits is    "not enough" while other feel it is "sufficient by a large margin":    depending of the assignment efficiency, we are either well below the    target or well above. But there is no question, in my view, that 128    bits is "more than enough". Even if we presume the lowest efficiency,    we are still way above the hyperbolic estimate of 1.E+15 Internet    hosts. 
  80.  
  81.    It is also interesting to note that if we devote 80 bits to the    "network" and use 48 bits for "server less autoconfiguration", we can    number more that E.11 networks in the pessimistic case - it would    only take an efficiency of 0.15 to reach the E+12 networks hyperbole. 
  82.  
  83.    I guess this explains well why I feel that 128 bits is entirely safe    for the next 30 year. The level of constraints that we will have to    incorporate in the address assignment appears very much in line with    what we know how to do, today. 
  84.  
  85.  
  86.  
  87.  Huitema                                                         [Page 3] 
  88.  RFC 1715                        H Ratio                    November 1994 
  89.  
  90.  4.  Security Considerations 
  91.  
  92.    Security issues are not discussed in this memo. 
  93.  
  94. 5. Author's Address 
  95.  
  96.    Christian Huitema    INRIA, Sophia-Antipolis    2004 Route des Lucioles    BP 109    F-06561 Valbonne Cedex    France 
  97.  
  98.    Phone: +33 93 65 77 15    EMail: Christian.Huitema@MIRSA.INRIA.FR 
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  Huitema                                                         [Page 4] 
  135.  
  136.