Wie ISPs IP-Adressen beziehen und Netze betreiben

Ein Internetanbieter will 1.000 weitere Haushalte anschließen. Glasfaser und Router sind bereit. Woher kommen nun die IP-Adressen? Und was sorgt dafür, dass die Anschlüsse auch in einem Jahr zuverlässig funktionieren?

Eine IP-Adresse bezeichnet ein Ziel für den Datenverkehr. Für einen Internetanbieter, kurz ISP, beginnt die Arbeit deshalb erst mit der Beschaffung: Er muss die Nutzung dokumentieren und dafür sorgen, dass andere Netze die Adressen erreichen können.

Woher bekommt ein Anbieter IP-Adressen?

IANA koordiniert Internetnummern weltweit und teilt Adresspools den regionalen Internetregistries, den RIRs, zu. Ein Anbieter kann Ressourcen über sein RIR, eine nationale oder lokale Registry oder einen übergeordneten Netzbetreiber beziehen. Manche Anbieter sind selbst lokale Registries.

Bei IPv4 kommen auch der Transfer eines vorhandenen Blocks und die Miete von Adressen infrage. Ein Transfer ändert nach dem jeweiligen Verfahren den eingetragenen Inhaber; bei der Miete wird die Nutzung vereinbart. In beiden Fällen muss klar sein, wer Einträge ändern und Routing-Ankündigungen autorisieren kann. Für Adressen zu bezahlen und ein Netz erreichbar zu machen, sind unterschiedliche Aufgaben.

Diese Hierarchie beschreibt Vergabe und Registrierung. Die Daten einer Internetverbindung laufen nicht nacheinander durch IANA und die Registries.

Drei Aufgaben machen eine Adresse nutzbar

• Zuweisen. Ein IP-Adressmanagement, kurz IPAM, erfasst belegte, freie und reservierte Adressen. Subnetze unterteilen größere Blöcke. Ein IPv4-/24 umfasst 256 Adressen; daraus folgt nicht automatisch Platz für 256 Kundenanschlüsse.
• Erreichbar machen. Über BGP tauschen Netze Wege zu Adressblöcken aus. Ankündigungen, Verbindungen zu anderen Anbietern und Registereinträge müssen zusammenpassen.
• Verlässlich betreiben. Die RPKI-Ursprungsvalidierung hilft zu prüfen, ob das ankündigende Netz für den Block autorisiert ist. Sie bestätigt nicht den gesamten Weg. DNSSEC schützt einen anderen Bereich: die Echtheit von DNS-Daten.

Für das neue Wohngebiet heißt das: Kapazität planen, Adressen zuweisen und Verbindungen testen. Kündigt ein Kunde, wird die Zuweisung aufgehoben und der Bestand aktualisiert. Die Datenbank unterstützt den Netzbetrieb, ersetzt ihn aber nicht.

Stoppt das Wachstum, wenn der IPv4-Pool leer ist?

2011 verteilte IANA die letzten Blöcke ihres zentralen freien IPv4-Pools. Bereits vergebene Adressen verschwanden dadurch nicht. Sie werden weiterhin genutzt, übertragen und vermietet. Welche neuen Zuteilungen noch möglich sind, hängt von der jeweiligen Registry ab.

Mit NAT können mehrere Geräte eine öffentliche IPv4-Adresse gemeinsam nutzen. Bei NAPT werden zusätzlich Ports übersetzt und einzelne Verbindungen zugeordnet. Das senkt den Bedarf an öffentlichen Adressen, schafft aber Zustände, die verwaltet werden müssen, und erschwert manche eingehenden Verbindungen.

IPv6 bietet einen wesentlich größeren Adressraum. Seine Einführung erfordert dennoch passende Geräte, Anwendungen und Betriebsabläufe. Brauchen Kunden beide Protokolle, muss der Anbieter beide unterstützen. Entscheidend sind der konkrete Dienst und seine Gesamtkosten.

In Note 45 hinterfragt Lu Heng die Erzählung von der Knappheit: Ein leerer Vergabepool ist nicht dasselbe wie eine unbezahlbare Ressource. Er fordert, die tatsächlichen Adresskosten mit den Kosten für Geräte, Adressübersetzung und den parallelen Betrieb zweier Protokolle zu vergleichen. Erst am konkreten Netz zeigt sich, was Wachstum begrenzt.

Wer sollte über den Registereintrag bestimmen?

Stellen wir uns vor, die Haushalte sind angeschlossen, doch der Registerbetreiber wird unzuverlässig oder bestreitet einen Eintrag. Leitungen und Kunden sind weiterhin da. Trotzdem können Änderungen an Einträgen und Routing-Autorisierungen beeinflussen, ob andere Netze die Ankündigungen des Anbieters akzeptieren.

Lu Heng fragt, wie aus notwendiger Koordination eine Abhängigkeit laufender Netze wurde. Ein Register zu führen, begründet seiner Auffassung nach kein politisches Mandat über dessen Nutzer.

Er schlägt eine gemeinsame Koordination mit eng umrissenen Aufgaben vor: eindeutige Kennungen, korrekte Einträge und überprüfbare Kontrolle, bei austauschbarem Verwalter. Portabilität würde einen Wechsel des Registerdienstleisters ermöglichen, ohne die Ressourcen zu verlieren. Das ist ein Gestaltungsvorschlag, keine Beschreibung einer heute überall verfügbaren Wechselmöglichkeit.

Kontinuität muss vor dem Streit geplant werden

Mehr Adressen allein beseitigen die Abhängigkeit von einem Verwalter nicht. Betreiber müssen wissen, wer Einträge pflegt, wer Autorisierungen kontrolliert und wie eine Übergabe ablaufen würde. Ein tragfähiger Ausstieg braucht gemeinsame Anerkennung, verlässliche Daten und einen funktionierenden Übergang. Eine neue Datenbank einseitig für maßgeblich zu erklären, reicht nicht.

Mit jedem Kunden steigen der Wert des Netzes und die Kosten einer Unterbrechung. Lesen Sie Lu Hengs Vorschlag für Rechte bei der Koordination von Internetnummern: von der Adressverwaltung zu Kontinuität, Verantwortung und einer echten Wechselmöglichkeit.

Technische Quellen und weiterführende Lektüre

IANA: Nummernvergabe · NRO: Mitteilung von 2011 · RFC 3022: NAT und NAPT

RFC 8200: IPv6 · ARIN: Transfervermittler (2023) · RFC 6811: Ursprungsvalidierung

RFC 4033: DNS-Sicherheit · RIPE: Adressrichtlinien · IETF: An Standards mitarbeiten