Apple: IPv6-verbindingen 40% sneller opgezet dan IPv4

Elke vertraging voordat een webpagina staat kost geld

Logo van het Apple-merk op de pui van een Apple-winkel

Over de vraag of IPv6 nu wel of niet sneller is dan IPv4 waren de meningen lange tijd verdeeld. Uit sommigen onderzoeken bleek dat IPv6 inderdaad sneller was, uit andere juist het omgekeerde (in dit geval specifiek voor Facebook). Veel vergelijkingen vonden helemaal geen significante snelheidsverschillen, andere weer een ontwikkeling waarbij IPv6 zijn achterstand op IPv4 over de afgelopen jaren inliep. Zie hier voor een overzicht [1, 2]. Vandaar dat onze overall indruk was dat het niet zo veel uitmaakte. Maar tijdens Apple's laatste Worldwide Developers Conference (WWDC20) afgelopen juni drong software engineer Jiten Mehta er op aan om de laatste internetnetwerktechnologieën – en dan vooral IPv6 – te gebruiken bij de ontwikkeling van je apps. Volgens hem komen verbindingen via het IPv6-netwerk gemiddeld 1,4 keer zo snel tot stand. Dat zou vooral komen doordat native IPv6-verbindingen geen (CG)NAT gebruiken en een efficiëntere routering van IPv6-verkeer.

Optimalisaties

In theorie zou IPv6 ietsje sneller moeten zijn dan IPv4: het protocol bevat een paar optimalisaties in de header waardoor IPv6-pakketten sneller gerouteerd kunnen worden. Daarnaast hebben (native) IPv6-verbindingen onderweg geen adresvertaling nodig zoals bij IPv4-verbindingen die meestal via (CG)NAT lopen het geval is. Daar staat tegenover dat IPv6 pas later in de netwerkapparatuur ingebouwd is. Dat zou kunnen betekenen dat IPv6 in sommige gevallen nog niet perfect door de ASIC hardware wordt ondersteund, en dat optimalisaties in een router nog in het voordeel van IPv4 kunnen uitvallen.

IPv4 voorbijgestreefd

In de statistieken van APNIC zien we een duidelijke verbetering in de prestaties van IPv6 ten opzichte van IPv4 over de tijd: de afgelopen jaren is het verschil in de gemiddelde Round-Trip Time (RTT, oftewel de ping-tijden) tussen IPv6 en IPv4 steeds kleiner geworden.

Dat IPv6 wereldwijd nog steeds niet sneller is, blijkt alles te maken te hebben met de situatie in Azië. "De landen die het slecht doen, zijn de landen met een zeer restrictief internettoegangsbeleid (zoals China met zijn Great Firewall)," zegt Marco Davids, research engineer bij SIDN Labs. "Dat zou een rol kunnen spelen. Een andere mogelijke oorzaak is een ongunstiger peering voor IPv6, waardoor netwerkpakketjes een minder snelle route afleggen naar hun eindbestemming."

Kijken we specifiek naar Europa en Amerika, dan zien we dat IPv6 inmiddels beter presteert dan IPv4. Helemaal onderaan zie je de grafiek voor Nederland, waaruit blijkt dat we wat dit betreft een typisch Europese ontwikkeling doorlopen.

Nuancering

Lee Howard, de CEO van IPv6 access provider Retevia, betoogt al langer dat IPv6 sneller is dan IPv4. In een presentatie [1, 2, 3] op de NANOG 76 conferentie vorig jaar liet hij zien hoe native (dual-stack) IPv6- en IPv4-verbindingen meestal even snel zijn. Maar IPv6-verbindingen over NAT64 blijken bij mobiele providers tot ongeveer 25 ms sneller te zijn dan IPv4-verbindingen (over NAT64). Meest voordehandliggende verklaring daarvoor zou de benodigde NAT-vertaalslag zijn of een vertraging in de CLAT-software op het mobiele device. Ook voor vaste verbindingen signaleert Howard een snelheidsverschil: IPv6 is daar tot ongeveer 15 ms sneller dan IPv4. Daar lijkt dit verschil bovendien af te hangen van de IPv6 fail rate. Volgens Howard ligt dat mogelijk aan het 'Happy Eyeballs'-algoritme (RFC 8305), waarbij dual-stack applicaties min-of-meer gelijktijdig parallelle IPv6- en IPv4-verbindingen initiëren. Daarmee zouden de slechtste IPv6-scores niet in de statistieken terecht komen omdat juist die in een failure resulteren.

Omzetverlies

Het belang van dit alles moge duidelijk zijn: vertraging die bij de eindgebruiker belandt (in de vorm van een langzamer ladende webpagina), gaat direct ten koste van omzet en bereik. Amazon gaf ooit aan dat elke 100 ms vertraging resulteert in één procent minder verkoop. Volgens Akamai kan dit verlies oplopen tot 7 procent. Google leerde lang geleden al dat een halve seconde vertraging in het laden van hun hoofdpagina resulteerde in maar liefst 20 procent minder verkeer. Tegelijkertijd gebruikt Google zelf de laadtijd van pagina's ook weer bij het bepalen van de pagina-ranking. Meer informatie over de consequenties van langere laadtijden vind je hier [1, 2, 3].