Measuring ¡IPv6 ¡Adop3on ¡ Jakub ¡Czyz, ¡University ¡of ¡Michigan ¡ Mark ¡Allman, ¡Interna=onal ¡Computer ¡Science ¡Ins=tute ¡ Jing ¡Zhang, ¡University ¡of ¡Michigan ¡ ScoA ¡Iekel-‑Johnson, ¡Arbor ¡Networks ¡ Eric ¡Osterweil, ¡Verisign ¡Labs ¡ Michael ¡Bailey, ¡University ¡of ¡Michigan ¡and ¡University ¡of ¡Illinois ¡ ¡ ¡ ¡ SIGCOMM ¡2014 ¡ Chicago, ¡IL, ¡USA ¡ August ¡17-‑22, ¡2014 ¡
Why ¡Study ¡IPv6 ¡Adop3on ¡Now? ¡ • Internet ¡con=nues ¡growing ¡ IANA ¡ • IPv4 ¡space ¡shrinking… ¡ Exhaus=on ¡ • IPv4 ¡exhaus=on ¡events: ¡ – IANA: ¡February ¡2011 ¡ – Asia/Pacific: ¡April ¡2011 ¡ – Europe: ¡September ¡2012 ¡ Total ¡Free ¡IPv4 ¡/8 ¡At ¡Registries ¡ – La=n ¡America: ¡June ¡2014 ¡ IPv6 ¡Community ¡Flag ¡Days ¡ • – 2011 ¡& ¡2012 ¡ ¡ ¡ (Image ¡source: ¡Geoff ¡Huston, ¡hAp://www.potaroo.net/tools/ipv4) ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 2 ¡
Our ¡Study ¡ • Goal: ¡ a ¡systemic ¡“big ¡picture” ¡of ¡IPv6 ¡adop=on ¡ – Trading ¡off ¡depth ¡for ¡breadth ¡ – Are ¡there ¡cross-‑perspec=ve ¡insights? ¡ • Mul3-‑perspec3ve : ¡10 ¡datasets ¡ • Mul3-‑year : ¡2-‑10 ¡years ¡ • Mul3-‑aspect : ¡12 ¡metrics ¡ • Findings: ¡IPv6 ¡adop3on ¡ ¡ – varies ¡by ¡where ¡you ¡measure ¡(region) ¡ – varies ¡by ¡what ¡you ¡measure ¡ – recently ¡made ¡a ¡qualita=ve ¡jump ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 3 ¡
Data ¡Analyzed ¡ • Exis3ng/Public ¡Datasets : ¡ – RIR ¡alloca=on ¡ – Route ¡Views ¡BGP, ¡RIPE-‑RIS ¡BGP ¡ – Google.com ¡clients, ¡ ¡ – Verisign ¡zone ¡files, ¡ ¡ – CAIDA ¡Ark ¡RTT ¡ • New ¡Datasets : ¡ – Traffic : ¡Arbor ¡Networks ¡global ¡traffic ¡ – Naming : ¡Verisign ¡.com/.net ¡queries ¡via ¡IPv4, ¡via ¡IPv6 ¡ – Content : ¡Tes=ng ¡data ¡of ¡Alexa ¡top-‑10K ¡sites ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 4 ¡
Metrics ¡ Prerequisite ¡IP ¡Func3ons ¡ Opera3onal ¡Characteris3cs ¡ • Address ¡Alloca=on ¡ • Traffic ¡Volume ¡ • Address ¡Adver=sement ¡ • Applica=on ¡Mix ¡ • Topology ¡ • Transi=on ¡Technologies ¡ • DNS ¡Name ¡servers ¡ • Performance ¡(RTT) ¡ • DNS ¡Resolvers ¡ ¡ • DNS ¡Queries ¡ “IPv6 ¡adop3on” ¡= ¡level ¡rela3ve ¡to ¡IPv4 ¡ • Server ¡Readiness ¡ • Client ¡Readiness ¡ ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 5 ¡
METRICS ¡ ¡(PREREQUISITE) ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 6 ¡
Prefix ¡Alloca3on ¡ 1000 IPv4 0.6 IPv6 Ratio Monthly Prefix Allocations 800 0.5 Ratio IPv6/IPv4 0.4 600 0.3 400 0.2 200 0.1 0 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 IANA ¡ Exhaus=on ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 7 ¡
Naming: ¡Domains ¡& ¡Record ¡Types ¡ • Queries ¡from ¡.com/.net; ¡IPv4 ¡& ¡IPv6 ¡name ¡servers ¡ – Five ¡day-‑long ¡packet ¡samples ¡over ¡2.5 ¡years ¡ ¡ – IPv6 ¡DNS ¡users ¡query ¡similar ¡ domains ¡as ¡IPv4 ¡ – Query ¡ types ¡are ¡converging ¡over ¡this ¡=me ¡period: ¡ More ¡Similar ¡ 1 (p ¡< ¡0.05) ¡ 0.8 Fraction of All DNS Queries other ANY 0.6 TXT NS DS MX 0.4 AAAA A 0.2 0 v4 v6 v4 v6 v4 v6 v4 v6 v4 v6 2011 � 06 � 08 2012 � 02 � 23 2012 � 08 � 28 2013 � 02 � 26 2013 � 12 � 23 SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 8 ¡
Server ¡Readiness: ¡ ¡ Alexa ¡Top ¡Domain ¡Reachability ¡ 0.04 AAAA Lookups Reachability 0.035 Fraction of Alexa Top 10K 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 2011-06 2011-12 2012-06 2012-12 2013-06 2013-12 IPv6 ¡World ¡Day ¡ IPv6 ¡Launch ¡Day ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 9 ¡
Client ¡Readiness: ¡ visitors ¡to ¡google.com ¡ 0.025 (Data ¡method ¡in ¡Colir ¡et ¡al., ¡2010) ¡ Fraction Clients Using IPv6 0.02 +151% ¡ 0.015 0.01 +147% ¡ +61% ¡ 0.005 -‑7% ¡ +43% ¡ 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 10 ¡
METRICS ¡ ¡(OPERATIONAL) ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 11 ¡
Global ¡Traffic ¡ • Arbor ¡Networks ¡global ¡provider ¡neslow ¡data ¡ ¡ • 260 ¡service ¡providers ¡(Dataset ¡B) ¡~ ¡1/3 ¡– ¡1/2 ¡of ¡all ¡inter-‑AS ¡traffic ¡ 0.01 1T 0.0064 Traffic Volume/Customer (bps) 100G Ratio IPv6/IPv4 10G +433% ¡ +470% ¡ 0.001 1G 100M IPv4 A (peak) IPv4 B (average) 10M IPv6 A (peak) IPv6 B (average) Ratio A (peaks) Ratio B (averages) 0.0001 2010 2011 2012 2013 2014 SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 12 ¡
Applica3on ¡Mix ¡ ¡ (% ¡of ¡IPv6) ¡ ¡ { ¡ User ¡content ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 13 ¡
IPv6 ¡Transi3on ¡Technologies ¡ (Teredo ¡+ ¡6to4) ¡ 1 Fraction of non-native IPv6 Mostly ¡Transi3on ¡ 0.8 0.6 0.4 Mostly ¡Na3ve ¡ 0.2 Internet Traffic A Internet Traffic B Google Clients 0 2009 2010 2011 2012 2013 2014 SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 14 ¡
CONCLUSIONS ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 15 ¡
Conclusion ¡1: ¡Regions ¡Differ ¡ 1 AFRINIC APNIC ARIN 0.1 LACNIC } ¡ RIPENCC IPv6 ¡/ ¡IPv4 ¡Ra=o ¡ 0.01 Large ¡Inter-‑Region ¡ Differences ¡ 0.001 0.0001 1e-05 Address(A1) Routing(T1) Traffic(U1) Large ¡Intra-‑Region ¡(Cross-‑Metric) ¡ Differences ¡ E.g. ¡ARIN ¡last ¡place ¡in ¡alloca3on, ¡first ¡in ¡traffic. ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 16 ¡
Conclusion ¡2: ¡Perspec3ve ¡Magers ¡ 1 1 P1 (performance) A1 (allocation - monthly) 0.1 0.1 A1 (allocation - cumulative) 2-‑3 ¡order ¡ IPv6 / IPv4 Ratio of ¡magnitude ¡ difference ¡ A2 (advertisement) 0.01 0.01 T1 (topology) R2 (Google clients) 0.001 0.001 U1 (traffic - B.averages) N1 (.com NS) U1 (traffic - A.peaks) 0.0001 0.0001 2009 2010 2011 2012 2013 2014 SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 17 ¡
Conclusion ¡3: ¡IPv6 ¡is ¡Real! ¡ ß ¡20x ¡growth! ¡ ß ß ß ¡15x ¡growth! ¡ ß ß ¡Traffic ¡Flipped ¡ ß ß ¡Nearly ¡on-‑par ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 18 ¡
Thank ¡You! ¡ Ques=ons? ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 19 ¡
BACKUP ¡SLIDES ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 20 ¡
Internet ¡Devices ¡and ¡Users ¡ ¡ Con3nue ¡to ¡Increase ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 21 ¡
Dataset ¡Summary ¡ /day ¡ /day ¡ SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 22 ¡
Prefix ¡Adver3sement ¡ 1M 0.1 Prefix Advertisements 100K Ratio IPv6/IPv4 0.01 10K 0.001 1K IPv4 IPv6 Ratio 100 0.0001 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 23 ¡
AS ¡Centrality ¡ 16 Dual-Stack IPv6-Only 14 IPv4 12 K-core degree 10 8 6 4 2 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 24 ¡
DNS: ¡.com ¡& ¡.net ¡Zones ¡ 1M 0.01 Ratio IPv6/IPv4 (.com) Records in TLD zones 100K 10K 0.001 1K .com A glue .net A glue 100 .net AAAA glue 0.0001 .com AAAA glue Ratio .com glue 10 Ratio .net all probed (H.E.) Ratio .com all probed (H.E.) 1e-05 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 SIGCOMM’14 ¡ Measuring ¡IPv6 ¡Adop=on ¡– ¡Czyz ¡et ¡al. ¡ 25 ¡
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