768k day

He visto varias publicaciones, algunas de ellas bastante confusas, respecto de un nuevo hito en el desarrollo de Internet que debiera alcanzarse dentro de los próximo 30 días según prevén algunos especialistas: el 768k Day.
Como he notado cierta imprecisión en algunas de estas publicaciones me pareció conveniente revisar algunos aspecto desde una perspectiva más técnica, para comprender de qué se trata.

Algo sobre Internet
Internet es hoy una realidad muy diferente de lo que se concibió inicialmente.
En sus inicios a fines de los años '60 no sólo la población mundial era menos de la mitad de la población actual sino que el acceso a la tecnología y a la conectividad era claramente minoritario. Nadie podía en aquellos inicios anticipar que hoy Internet contaría con más de 4.200.000.000 de usuarios conectados y más de 2.400.000.000 de usuarios en una sola red social (Facebook).
Uno de los cimientos sobre los que se asienta este crecimiento actual de Internet es el protocolo de direccionamiento puesto en operación a inicios de la década de los '80, el protocolo IPv4 cuyo agotamiento se anunció en el año 1994 y que está aún en proceso de reemplazo por IPv6 (al momento de escribir este post, casi el 75% del tráfico de Internet aún circula utilizando IPv4).
El otro, no menos relevante, es BGPv4. El protocolo de enrutamiento que sostiene toda la infraestructura de Internet y que permite localizar y alcanzar cualquier red remota (IPv4 o IPv6) dentro de la red global.

Algo sobre BGPv4
BGPv4 es el protocolo de enrutamiento diseñado específicamente para mantener el enrutamiento de Internet.

• Apunta primariamente a la estabilidad de las tablas de enrutamiento.
• Requiere muchos ciclos de procesamiento y espacio de memoria RAM.
  Es un protocolo intensivo en el uso de recursos.
• Sobre él descansa toda la infraestructura de enrutamiento de Internet.
• Transporta tanto rutas IPv4 como IPv6.
• Mantiene tablas independientes para el enrutamiento IPv4 y el enrutamiento IPv6.
• Propone la mejor ruta a cada destino posible a la tabla de enrutamiento del dispositivo.

Y aquí está la base del "problema".
Las tablas TCAM en las que se mantienen las tablas de reenvío rápido del tráfico tienen un tamaño limitado.

Un primer antecedente: 512k Day
El 512k Day tuvo lugar el 12 de agosto de 2014.
En ese día las tablas TCAM de los routers responsables del mantenimiento del enrutamiento de Internet alcanzaron el límite del espacio reservado para el mantenimiento de rutas IPv4 a diferentes destinos: 524.288 registros o rutas (512k). Hasta ese momento el espacio asignado se consideraba más que suficiente y no se advirtió que las tablas TCAM estaba llegando a su límite.
En esa fecha Verizon publicó 15.000 nuevas rutas BGP lo que provocó que las tablas de enrutamiento superaran rápidamente y sin previo aviso el límite que tenían asignado. Como consecuencia de esto los dispositivos de los principales proveedores de conectividad de Internet comenzaron a presentar dificultades para actualizar sus tablas de enrutamiento.
Esto requirió en algunos casos el reemplazo de hardware, pero en la mayoría se solucionó con una actualización de sistema operativo o firmware para ampliar la porción de memoria TCAM asignada para mantener la tabla de enrutamiento global.

Ahora, el 768k Day
En el año 2014, cuando se decidió ampliar la porción de memoria asignada a las tablas de enrutamiento IPv4 la mayoría de los administradores siguieron la recomendación que se hizo en el momento y que sugería llevar esa capacidad hasta 786.432 registros (768k).
Ahora, los especialistas que siguen la evolución del enrutamiento de Internet acaban de realizar una advertencia el pasado 17 de abril debido a que las tablas de enrutamiento IPv4 han alcanzado los 767.392 registros.
Una cifra nuevamente próxima al límite establecido.
El estado actual puede sintetizarse en estos números:

• 767.392 prefijos IPv4.
• 57,37% son prefijos /24.
• 64.222 sistemas autónomos en total, de esos 47.607 están publicando solamente prefijos IPv4.

Los especialistas estiman que al ritmo actual de crecimiento de las tablas, en los próximos 30 días se alcanzará el límite de los 768k prefijos. Pero más allá del conteo de prefijos, esperan que no provoque inconvenientes globales como ocurrió en el año 2014.
La mayoría de los grandes proveedores de conectividad tienen el equipamiento adecuado, están prevenidos y pueden tomar las medidas necesarias para evitar inconvenientes; sin embargo, es de esperar que proveedores de servicios locales, pequeños, y algunas empresas u organizaciones que no están preparados se vean afectados.

Para tener en cuenta:

• Los dispositivos obsoletos deberán ser reemplazados con equipamiento nuevo que permite el ajuste necesario de las tablas TCAM.
• Los ajustes de las tablas TCAM son posibles en la medida en que no se esté utilizando todo el espacio reservado para rutas IPv6 (la tabla TCAM es físicamente una única tabla que se utiliza para almacenar tanto rutas IPv4 como rutas IPv6, la tablas de rutas IPv6 son mucho más cortas).
• Los cambios de configuración de las tablas TCAM requiere el reinicio de los dispositivos.
• No se cuenta con información que permita estimar la cantidad y ubicación de los routers que puedan ser afectados por esta situación.

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