home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1917.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  24KB  |  260 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                       P. Nesser II Request for Comments: 1917                    Nesser & Nesser Consulting BCP: 4                                                     February 1996 Category: Best Current Practice 
  8.  
  9.               An Appeal to the Internet Community to Return                Unused IP Networks (Prefixes) to the IANA 
  10.  
  11. Status of this Memo 
  12.  
  13.    This document specifies an Internet Best Current Practices for the    Internet Community, and requests discussion and suggestions for    improvements.  Distribution of this memo is unlimited. 
  14.  
  15. Abstract 
  16.  
  17.    This document is an appeal to the Internet community to return unused    address space, i.e. any block of consecutive IP prefixes, to the    Internet Assigned Numbers Authority (IANA) or any of the delegated    registries, for reapportionment.  Similarly an appeal is issued to    providers to return unused prefixes which fall outside their    customary address blocks to the IANA for reapportionment. 
  18.  
  19. 1. Background 
  20.  
  21.    The Internet of today is a dramatically different network than the    original designers ever envisioned.  It is the largest public data    network in the world, and continues to grow at an exponential rate    which doubles all major operational parameters every nine months.  A    common metaphor in engineering is that every time a problem increases    in size by an order of magnitude, it becomes a new problem.  This    adage has been true over the lifetime of the Internet. 
  22.  
  23.    The Internet is currently faced with two major operational problems    (amoung others).  The first is the eventual exhaustion of the IPv4    address space and the second is the ability to route packets between    the large number of individual networks that make up the Internet.    The first problem is simply one of supply.  There are only 2^32 IPv4    addresses available.  The lifetime of that space is proportional to    the efficiency of its allocation and utilization.  The second problem    is mainly a capacity problem.  If the number of routes exceeds the    current capacity of the core Internet routers, some routes will be    dropped and sections of the Internet will no longer be able to    communicate with each other.  The two problems are coupled and the    dominant one has, and will, change over time. 
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.  
  29. Nesser                   Best Current Practice                  [Page 1] 
  30.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  31.  
  32.     The initial design of IP had all addresses the same, eight bits of    network number and twenty four bits of host number.  The expectation    was of a few, large, global networks.  During the first spurts of    growth, especially with the invention of LAN technologies, it became    obvious that this assumption was wrong and the separation of the    address space into three classes (Class A for a few huge networks;    Class B for more, smaller networks; and Class C for those really    small LANs, with lots of network numbers) was implemented.  Soon    subnets were added so sites with many small LANs could appear as a    single network to others, the first step at limiting routing table    size.  And finally, CIDR was introduced to the network, to add even    more flexibility to the addressing, extending the split from three    classes to potentially thirty different classes. 
  33.  
  34.    Subnets were introduced to provide a mechanism for sites to divide a    single network number (Class A, B, or C) into pieces, allowing a    higher utilization of address space, and thus promoting conservation    of the IPv4 address space.  Because of the built-in notion of    classful addresses, subnetting automatically induced a reduction in    the routing requirements on the Internet.  Instead of using two (or    more) class C networks, a site could subnet a single class B into two    (or more) subnets.  Both the allocation and the advertisement of a    route to the second and succeeding class C's are saved. 
  35.  
  36.    Since 1993, the concept of classless (the "C" in CIDR) addresses have    been introduced to the Internet community.  Addresses are    increasingly thought of as bitwise contiguous blocks of the entire    address space, rather than a class A,B,C network.  For example, the    address block formerly known as a Class A network, would be referred    to as a network with a /8 prefix, meaning the first 8 bits of the    address define the network portion of the address.  Sometimes the /8    will be expressed as a mask of 255.0.0.0 (in the same way a 16 bit    subnet mask will be written as 255.255.0.0). 
  37.  
  38.    This scheme allows "supernetting" of addresses together into blocks    which can be advertised as a single routing entry.  The practical    purpose of this effort is to allow service providers and address    registries to delegate realistic address spaces to organizations and    be unfettered by the traditional network classes, which were    inappropriately sized for most organizations.  For example the block    of 2048 class C network numbers beginning with 192.24.0.0 and ending    with 192.31.255.0 can be referenced as 192.24/19, or 192.24.0.0 with    a mask of 255.248.0.0 (i.e. similar to a 19 bit subnet mask written    in dotted decimal notation).  The concept of "supernetting" allows    the remaining Internet address space to be allocated in smaller    blocks, thus allowing more networks and better efficiency.  For a    more detailed discussion refer to RFC 1518. 
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  Nesser                   Best Current Practice                  [Page 2] 
  43.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  44.  
  45.     Like subnetting, CIDR also helps address the reduction of routing    requirements, but it is not as automatic as the case of subnets.    CIDR blocks are allocated in a way which promotes hierarchical    routing.  A provider is typically given a large block of addresses to    redistribute to their customers.  For example, if the provider P has    been given the CIDR block 192.168/16, a block of 255 contiguous class    C networks, they can provide one class C network to each of 255    customers (who may in turn subnet those class C networks into smaller    pieces) yet still only advertise the single route 192.168/16.  Thus    CIDR only helps reduce the routing problem if blocks are assigned and    maintained in a hierarchical manner. 
  46.  
  47.    RFC 1797 described a technical experiment designed to test the    problems with allocating the currently reserved Class A network    space.  RFC 1879 described the results of this experiment.  This    effort shows that "supersubnetting" of a Class A network into    numerous (even millions) of smaller networks is practical. 
  48.  
  49.    The dominating portion of the problem facing the Internet today is    routing requirements.  The following statements constitute a first    order approximation based on current growth, a simple model of router    resources, etc.  Current routing technology can handle approximately    twice the number of routes which are currently advertised on "core"    Internet routers.  Router capacity is doubling every 18 months, while    routing tables are doubling every 9 months.  If routes continue to be    introduced at the current rate, the Internet will cease to function    as a reliable infrastructure in approximately 2 to 3 years. 
  50.  
  51.    The good news is that CIDR is working.  Address blocks are being    allocated and assigned in a hierarchical manner, and the CIDR'ization    of large portions of the address space which were assigned according    to the guidelines of RFC 1466 resulted in a significant drop of    advertised routes.  However, recent growth trends show that the    number of routes is once again growing at an exponential rate, and    that the reduction with the introduction of CIDR was simply a    sawtooth in the rate. 
  52.  
  53.    The growth in the number of routes can logically come from only two    places, the extra routes generated with the breakup of CIDR blocks,    and previously allocated and unannounced networks being connected.    (Registries are still allocating a few addresses not within CIDR    blocks, so a small third source does exist.)  With increasing    popularity there is increasing competition between providers.  If a    site changes provider and retains the use of their CIDR block    addresses, holes appear in the blocks and specific routes are added    to the routing structure to accommodate these cases.  Thus over time,    CIDR will improve address utilization efficiency yet not help the    routing requirements unless providers can keep their CIDR blocks 
  54.  
  55.  
  56.  
  57. Nesser                   Best Current Practice                  [Page 3] 
  58.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  59.  
  60.     intact. 
  61.  
  62.    The second source for new route introduction is sites who had    previously operated a private IP network, which had been registered    and assigned a network number (or numerous networks), but have only    recently connected to the global Internet.  This RFC is a policy    based attempt to help preserve the operation of the current Internet    by addressing the issues of previously registered but unannounced IP    networks. 
  63.  
  64.    An additional area of route introduction comes from non-aggregating    router configurations.  Aggregation is not automatic on most routers,    and providers who may have intact CIDR blocks are, in many cases,    advertising individual routes instead of an aggregate block without    realizing. 
  65.  
  66.    In the context of this document, the phrase "Global Internet" refers    to the mesh of interconnected public networks (Autonomous Systems)    which has its origins in the U.S. National Science Foundation (NSF)    backbone, other national networks, and commercial enterprises.    Similarly, the phrase or any references to the "Core Routers" refer    to the set of routers which carry the full set of route    advertisements and act as interconnect points for the public networks    making up the "Global Internet." 
  67.  
  68. 2. History 
  69.  
  70.    The IANA has historically managed the assignment of addresses to    Internet sites.  During the earliest days of the IANA, given a vast    address space, the requirements for assignments of network address    space were much less stringent than those required today.    Organizations were essentially assigned networks based on their    requests. 
  71.  
  72. 2.1 Class A Networks (/8 Prefixes) 
  73.  
  74.    The upper half of the Class A address space (64.0.0.0 - 126.0.0.0)    (127.0.0.0 has traditionally been used by the Unix operating system    as the "loopback" network, and is thus unavailable) has been reserved    by the IANA for growth within the IPv4 address space.  Of the lower    half of the address space, 22 were assigned pre-1982, 6 were assigned    between 1982 and 1987, 26 were assigned between 1988 and 1992, and 2    were assigned between 1993 and 1995.  In May of 1995 four Class A    networks previously assigned have been returned to the IANA.  All    remaining Class A addresses have also been reserved for growth within    the IPv4 address space. The Class A address space is 50% of the total    IPv4 address space. 
  75.  
  76.  
  77.  
  78.  Nesser                   Best Current Practice                  [Page 4] 
  79.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  80.  
  81.  2.2 Class B Networks (/16 prefixes) 
  82.  
  83.    From 1989 until 1993 approximately 80% of the currently assigned    Class B IP networks were assigned or allocated.  Allocations dropped    dramatically in 1994 and 1995 due to the adoption of policies    outlined in RFC 1466.  61.65% of the Class B address space is    currently allocated.  The class B address space is 25% of the total    IPv4 address space. 
  84.  
  85. 2.3 Class C Networks (/24 Prefixes) 
  86.  
  87.    With the introduction of CIDR and RFC 1466 the allocation of Class C    address space has skyrocketed since 1993.  27.82% of the Class C    address space is currently allocated.  The class C address space is    12.5% of the total IPv4 address space. 
  88.  
  89. 2.4 Class "D" and Beyond 
  90.  
  91.    Of the remaing 12.5% of the address space, the lower 6.25% is    allocated for multicast applications (mbone, OSPF, etc.) and the    upper half is reserved for future applications. 
  92.  
  93. 2.5 Totals 
  94.  
  95.    The weighted total shows that 40.99% of the total IPv4 address space    is allocated and the remainder is reserved for future growth. It    should be noted that careful extrapolations of the current trends    suggest that the address space will be exhausted early in the next    century.  3. Problem 
  96.  
  97.    Before the introduction of RFC 1466 and of CIDR, some 50,000 networks    were assigned by the IANA, yet only a small percentage (30-40%) of    the sites actually had connections to the global Internet and    advertised those networks.  As the popularity of the Internet is    growing, a growing number of those sites are being connected, and    increasing the size of the routing tables. 
  98.  
  99.    Current Internet sites have received their address assignments in    various ways and steps.  Some sites, through a little (or in some    cases no) work, could donate unused IP nets back to the IANA. 
  100.  
  101.    Some organizations have made small requests at first and received a    Class C assignment (or multiple Class C assignments), and after    unexpected growth made subsequent requests and received Class B    assignments. 
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  Nesser                   Best Current Practice                  [Page 5] 
  106.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  107.  
  108.     Several Internet service providers were given blocks of the Class B    address space to distribute to customers.  This space was often    provided to clients based upon a level of service purchased rather    than actual need. 
  109.  
  110.    Many organizations have either merged or are associated with parent    organizations which produce situations with large inefficiencies in    address assignment. 
  111.  
  112.    Many organizations have requested addresses based on their need to    run TCP/IP on internal machines which have no interest in connecting    to the global Internet.  Most vendors manuals have instructed (and    provided copies of the application forms), sites to request IP    address assignments. 
  113.  
  114.    Other organizations have large internal IP networks, and are    connected to the Internet through application layer gateways or    network address translators, and will never announce their internal    networks. 
  115.  
  116. 4. Appeal 
  117.  
  118.    To the members of the Internet community who have IP network    assignments which may be currently unused, the Internet community    would like to encourage you to return those addresses to the IANA or    your provider for reapportionment. 
  119.  
  120.    Specifically those sites who have networks which are unused are    encouraged to return those addresses. Similarly to those sites who    are using a small percentage of their address space and who could    relatively easily remove network assignments from active use, the    Internet community encourages such efforts. 
  121.  
  122.    To those sites who have networks which will never need to connect to    the global Internet, or for security reasons will always be isolated,    consider returning the address assignments to the IANA or your    provider and utilizing prefixes recommended in RFC 1597. 
  123.  
  124.    In those cases where renumbering is required, sites are encouraged to    put into place a plan to renumber machines, as is reasonably    convenient, and work towards minimizing the number of routes    advertised to their providers. 
  125.  
  126. 4.1 Suggestions to Providers 
  127.  
  128.    Many providers are currently advertising non-CIDR routes which    encompass a large block of addresses, ie any Class A (0/1) or Class B    (128/2) space.  Some customers who are only using a percentage of 
  129.  
  130.  
  131.  
  132. Nesser                   Best Current Practice                  [Page 6] 
  133.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  134.  
  135.     their address space (assuming they are subnetting using contiguous    bits) may be willing to allow usage of the upper portion of their    assigned address space by their providers other customers. 
  136.  
  137.    This scheme requires certain elements be installed or already in    place to get the routing correct, but has the potential to gain the    use of a large number of small networks without growth of the global    routing tables.  This would require additional measures of    cooperation between providers and their customers but could prove to    have both economic advantages, as well as good Internet citizen    standing. 
  138.  
  139.    For example, large organization S has been assigned the class A block    of addresses 10.0.0.0. and is currently using provider P for their    connection to the global Internet.  P is already advertising the    route for 10.0.0.0 to the global Internet.  S has been allocating its    internal networks using a right to left bit incrementing model.  P    and S could agree that S will allow some /18 (for example) prefixes    to be made available for P's other customers.  This would impose no    hardships whatsoever on S, presuming his router can speak BGP, and    allow P to attach a huge number of small customers without the need    to advertise more routes or request additional address blocks from    the IANA or their upstream provider. 
  140.  
  141.    The "Net 39" experiment as outlined in RFC 1797 and summarized in RFC    1879 provided practical data on the implementation of the suggested    schemes. 
  142.  
  143.    Additionally, providers are encouraged to release all unused networks    which fall outside of their normal address blocks back to the IANA or    the appropriate registry. 
  144.  
  145.    New customers, particularly those who may have recently changed    providers, and who have small networks which are not part of    CIDR'ized blocks, should be encouraged to renumber and release their    previous addresses back to the provider or the IANA. 
  146.  
  147.    Since the first introduction of CIDR in April of 1994, many providers    have aggresively pursued the concepts of aggregation.  Some providers    actively persuaded their customers to renumber, while others pursued    peering arrangements with other providers, and others did both.    Providers should continue to actively and routinely pursue both    methods to streamline routing table growth.  Cooperation between    providers is absolutely essential to short (and long) term management    of routing requirements. 
  148.  
  149.  
  150.  
  151.  
  152.  
  153.  Nesser                   Best Current Practice                  [Page 7] 
  154.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  155.  
  156.     Providers should regularly verify the routes they are advertising to    their upstream provider(s) to validate their router configurations    and confirm correct aggregation is occuring. 
  157.  
  158. 4.2 Suggestions to the IANA and Address Registries 
  159.  
  160.    In cases where addresses are returned to the IANA, or any other    address registry, which fits into another registry or providers    block, the addresses should be turned over to the appropriate    authority.  This will help maximize the availability of addresses and    minimize routing table loads. 
  161.  
  162. 4.3 How to Return a Block of Address Space to the IANA 
  163.  
  164.    Send the following form to Hostmaster@internic.net & iana@isi.edu,    changing the $NET_PREFIX to the network being returned. 
  165.  
  166.    ---------------------------------------------------------------- 
  167.  
  168.    Please update the contact information on the following net as    follows: 
  169.  
  170.    Netname: RESERVED    Netnumber: $NET_PREFIX 
  171.  
  172.    Coordinator:      Reynolds, Joyce K.  (JKR1)  JKRey@ISI.EDU      (310) 822-1511    Alternate Contact:      Postel, Jon  (JBP)  POSTEL@ISI.EDU      (310) 822-1511 
  173.  
  174.    ---------------------------------------------------------------- 
  175.  
  176. 4.4 How to Return a Block of Address Space to another Address     Registry 
  177.  
  178.    Each registry will have its own forms and addresses.  Please contact    the appropriate registry directly. 
  179.  
  180. 5. Conclusion 
  181.  
  182.    Rationalizing the global addressing hierarchy is a goal which should    be supported by any organization which is currently connected or    plans to connect to the Internet.  If (and possibly when) the    situation ever reaches a critical point, the core service providers    whose routers are failing and losing routes will be forced to make    one of two choices, both painful to the user community. 
  183.  
  184.  
  185.  
  186. Nesser                   Best Current Practice                  [Page 8] 
  187.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  188.  
  189.     They could begin blocking routes to their customers who are    advertising too many disjoint routes, where "too many" will be set at    the level necessary to keep their routers functioning properly.  This    is a domino effect since the next level of providers will be forced    to make the same effort, until individual organizations are forced to    only advertise routes to portions of their networks. 
  190.  
  191.    The second option the core providers have is to charge for advertised    routes.  The price level will be set at a point which reduces the    number of routes to a level which will keep their routers functioning    properly.  Once again a domino effect will take place until the price    increases will effect individual organizations. 
  192.  
  193.    Some planning and efforts by organizations and providers now while    there is a some time available can help delay or prevent either or    the two scenarios from occurring. 
  194.  
  195.    This system has already produced very favorable results when applied    on a small scale.  As of this writing 4 Class A networks have been    returned to the IANA.  This may not seem significant but those 4    networks represent over 1.5% of the total IPv4 address capacity. 
  196.  
  197. 6. References 
  198.  
  199.         1.  Gerich, E., "Guidelines for Management of the IP             Address Space", RFC 1466, May 1993. 
  200.  
  201.         2.  Topolcic, C., "Status of CIDR Deployment in the             Internet", RFC 1467, August 1993. 
  202.  
  203.         3.  Rekhter, Y., and T. Li, "An Architecture for IP Address             Allocation with CIDR", RFC 1518, September 1993. 
  204.  
  205.         4.  Fuller, V., Li, T., Yu, J., and K. Varadhan, "Classless             Inter-Domain Routing (CIDR): an Address Assignment             and Aggregation Strategy", RFC 1519, September 1993. 
  206.  
  207.         5.  Rekhter, Y., Moskowitz, R., Karrenberg, D., and de             Groot, G., "Address Allocation for Private Internets",             RFC 1597, March 1994. 
  208.  
  209.         6.  Lear, E., Fair, E., Crocker, D., and T. Kessler,             "Network 10 Considered Harmful (Some Practices Shouldn't             be Codified)", RFC 1627, July 1994. 
  210.  
  211.         7.  Huitema, C., "The H Ratio for Address Assignment             Efficiency", RFC 1715, November 1994. 
  212.  
  213.  
  214.  
  215.  Nesser                   Best Current Practice                  [Page 9] 
  216.  RFC 1917      Appeal to Return Unused IP Networks to IANA  February 1996 
  217.  
  218.          8.  IANA, Class A Subnet Experiment, RFC 1797, April             1995. 
  219.  
  220. 7. Security Considerations 
  221.  
  222.    Security issues are not discussed in this memo. 
  223.  
  224. 8. Acknowledgements 
  225.  
  226.    I would like to thank the members of the CIDRD mailing list and    working groups for their suggestion and comments on this document.    Specific thanks should go to Michael Patton, Tony Li, Noel Chiappa,    and Dale Higgs for detailed comments and suggestions. 
  227.  
  228. 9. Author's Address 
  229.  
  230.    Philip J. Nesser II    Nesser & Nesser Consulting    16015 84th Avenue N.E.    Bothell, WA 98011-4451 
  231.  
  232.    Phone: (206)488-6268    Fax: (206)488-6268    EMail: pjnesser@martigny.ai.mit.edu 
  233.  
  234.  
  235.  
  236.   
  237.  
  238.  
  239.  
  240.  
  241.  
  242.  
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  
  247.  
  248.  
  249.  
  250.  
  251.  
  252.  
  253.  
  254.  
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  Nesser                   Best Current Practice                 [Page 10] 
  259.  
  260.