home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ SGI Developer Toolbox 6.1 / SGI Developer Toolbox 6.1 - Disc 4.iso / documents / RFC / rfc1296.txt < prev    next >
Text File  |  1994-08-01  |  20KB  |  508 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                          M. Lottor
  8. Request for Comments: 1296                             SRI International
  9.                                       Network Information Systems Center
  10.                                                             January 1992
  11.  
  12.  
  13.                       Internet Growth (1981-1991)
  14.  
  15. Status of this Memo
  16.  
  17.    This memo provides information for the Internet community.  It does
  18.    not specify an Internet standard.  Distribution of this memo is
  19.    unlimited.
  20.  
  21. Abstract
  22.  
  23.    This document illustrates the growth of the Internet by examination
  24.    of entries in the Domain Name System (DNS) and pre-DNS host tables.
  25.    DNS entries are collected by a program called ZONE, which searches
  26.    the Internet and retrieves data from all known domains.  Pre-DNS host
  27.    table data were retrieved from system archive tapes.  Various
  28.    statistics are presented on the number of hosts and domains.
  29.  
  30. Table of Contents
  31.  
  32.    Introduction....................................................   1
  33.    How ZONE Works..................................................   2
  34.    Problems with Data Collection...................................   3
  35.    Scope of the Study..............................................   3
  36.    N. Results......................................................   4
  37.    N.1 Number of Internet Hosts....................................   4
  38.    N.2 Number of Domains...........................................   6
  39.    N.3 Distribution of IP Addresses per Host.......................   7
  40.    N.4 Distribution of Hosts by Top-level Domain...................   7
  41.    N.5 Distribution of Hosts by Host Name..........................   8
  42.    Future Issues...................................................   8
  43.    RFC References..................................................   9
  44.    Security Considerations.........................................   9
  45.    Author's Address................................................   9
  46.  
  47. Introduction
  48.  
  49.    This document provides statistics on the growth of the Internet by
  50.    examining the number of Internet hosts and domains over a 10-year
  51.    period.  Before the Domain Name System was established, practically
  52.    all hosts on the Internet were registered with the Network
  53.    Information Center (SRI-NIC) and entries were placed in the Official
  54.    Host Table for each one.  Data on the number of hosts for pre-DNS
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Lottor                                                          [Page 1]
  59.  
  60. RFC 1296              Internet Growth (1981-1991)           January 1992
  61.  
  62.  
  63.    years comes from copies of the host table at selected times.  The DNS
  64.    system was introduced around 1984 but took almost 4 years before it
  65.    was fully implemented on the Internet.  However, by this time many
  66.    hosts were no longer registered in the Host Table.
  67.  
  68.    In 1986, the ZONE (Zealot Of Name Edification) program was written.
  69.    ZONE was originally intended to be used during the host-table-to-DNS
  70.    transition period.  ZONE would "walk" the DNS tree and build a host
  71.    table of all the information it collected.  This host table could
  72.    then be used by sites that had not yet made the DNS transition.
  73.    However, ZONE was never used for this purpose.  Instead, it was found
  74.    to be useful for collecting statistics on the size of the domain
  75.    system and the Internet.
  76.  
  77.    ZONE could not collect complete data on the DNS until around 1988,
  78.    because early versions of BIND (the popular Unix DNS implementation)
  79.    had major problems with the zone transfer function of the DNS
  80.    protocol.  ZONE has been used in varying ways ever since to collect
  81.    this information.  In the first few years, it was used to produce a
  82.    wall-size chart of the domain tree.  However, the number of domains
  83.    quickly outgrew the size of the wall and the charts were abandoned.
  84.    In later years, statistics on the number of hosts and domains were
  85.    extracted from the resulting host table, sometimes categorizing data
  86.    based on top-level domain names or on computer system type or
  87.    manufacturer.
  88.  
  89.    The time to gather the data also grew from hours to a week, and the
  90.    size of the host table produced soon reached 50 megabytes.  In order
  91.    to reduce the amount of data collected, ZONE is now run in a mode
  92.    collecting only host names and IP addresses, ignoring protocol, host
  93.    information and MX record data.  The host table is then groveled over
  94.    by some utilities (such as sort, uniq and grep) to produce the
  95.    statistics required.  ZONE is currently run every 3 months at SRI.
  96.  
  97. How ZONE Works
  98.  
  99.    ZONE maintains a list of domains and their servers and a flag
  100.    indicating whether information for a domain has been successfully
  101.    loaded from one of the servers. Because of another bug in BIND, ZONE
  102.    must be primed with a list of all the top-level domains and their
  103.    name servers.  It then cycles through the domain list, attempting to
  104.    contact one of the servers for each domain not yet transferred.  When
  105.    a server is contacted (via TCP), a Start of Authority (SOA) query is
  106.    first sent to make sure the server is authoritative for the domain
  107.    being requested.  If so, then a zone transfer query (AXFR) is sent to
  108.    request all the resource records for the domain to be retrieved.
  109.  
  110.    When a name server record (NS) is received, the referenced domain and
  111.  
  112.  
  113.  
  114. Lottor                                                          [Page 2]
  115.  
  116. RFC 1296              Internet Growth (1981-1991)           January 1992
  117.  
  118.  
  119.    server are added to the list of domains to process.  When host
  120.    records (A, CNAME, HINFO, MX) are received, they are added to an in-
  121.    core table of host information.  The program ends when it has cycled
  122.    through the entire list of domains without receiving any new
  123.    information.  It then dumps the table of host information to a
  124.    HOSTS.TXT format file.
  125.  
  126. Problems with Data Collection
  127.  
  128.    For various reasons, some Internet sites do not allow zone transfers
  129.    of their domain servers.  ZONE also eventually gives up trying to
  130.    transfer a domain after too many failures.  The number of domains
  131.    that could not be zone transferred during the 1-Jan-92 ZONE run was
  132.    around 800 out of 17,000.  Additionally, it is assumed that not all
  133.    hosts on the Internet are registered in a domain server.  These
  134.    problems cause the statistics gathered by ZONE to be lower than the
  135.    actual amounts.
  136.  
  137.    Manual review of some of the data collected by ZONE also shows a lot
  138.    of random entries in the DNS.  Misformatted entries may cause bogus
  139.    server or host records to appear.  Many times a server is found to
  140.    not be authoritative for the domain listed.  Sometimes entire domains
  141.    are renamed and their old entries left in place for a transition
  142.    period, thus causing each host within that domain to be counted
  143.    twice.  These problems cause the results of ZONE to be higher than
  144.    the actual amounts.
  145.  
  146.    Manual scanning of the data indicates that the additional entries are
  147.    insignificant compared to the missing entries discussed earlier.
  148.    ZONE data can thus be viewed as the minimum number of Internet hosts,
  149.    and not the actual figures.
  150.  
  151.    A final problem with data collection is that of expense.  Downloading
  152.    domain information from every domain on the Internet generates a
  153.    large amount of network traffic.  It also puts an extra CPU load on
  154.    each domain server it must contact.  An organized effort might be
  155.    considered to have only one such program doing this on the Internet
  156.    at regularly scheduled intervals to keep the problem of multiple data
  157.    collectors from occurring.
  158.  
  159. Scope of the Study
  160.  
  161.    A problem with counting hosts and domains on the Internet is defining
  162.    what the Internet really is.  Finding host entries in the DNS does
  163.    not necessarily indicate that the host is reachable from the
  164.    Internet.  Many companies have mail gateways between the Internet and
  165.    their local nets, thus disallowing direct access.  However, some of
  166.    these companies advertise all their hosts, and some advertise only
  167.  
  168.  
  169.  
  170. Lottor                                                          [Page 3]
  171.  
  172. RFC 1296              Internet Growth (1981-1991)           January 1992
  173.  
  174.  
  175.    the gateway.  Are these hosts on the Internet or not?
  176.  
  177.    Furthermore, many domains in the DNS are just mail-forwarding (MX)
  178.    entries for off-Internet (such as Usenet) sites.  Are these domains
  179.    really part of the Internet and should they be counted in an Internet
  180.    size study?
  181.  
  182.    For the purposes of this study, a host has been defined as a
  183.    [name(s),IP-address(es)] grouping discovered from the DNS.  This
  184.    prevents us from counting a host with multiple names or addresses
  185.    more than once.  However, this does not consider whether the host is
  186.    directly accessible or not.  When ZONE counts the number of domains
  187.    it includes all domains referenced by an NS record in the DNS, thus
  188.    including MX-only domain sites in the final results.
  189.  
  190. N. Results
  191.  
  192.    This section presents data from archive tapes of SRI-NIC from 1981 to
  193.    1986, and statistics gathered by runs of ZONE from 1986 to 1992.
  194.  
  195. N.1 Number of Internet Hosts
  196.  
  197.    The chart below shows the number of IP hosts on the Internet.  These
  198.    are hosts with at least one IP address assigned.  Data was collected
  199.    by ZONE except where noted.  The following two sections are graphs of
  200.    the data in this chart.
  201.  
  202.         Date             Hosts
  203.  
  204.         08/81              213          Host table #152
  205.         05/82              235          Host table #166
  206.         08/83              562          Host table #300
  207.         10/84            1,024          Host table #392
  208.         10/85            1,961          Host table #485
  209.         02/86            2,308          Host table #515
  210.         11/86            5,089
  211.         12/87           28,174
  212.         07/88           33,000
  213.         10/88           56,000
  214.         01/89           80,000
  215.         07/89          130,000
  216.         10/89          159,000
  217.         10/90          313,000
  218.         01/91          376,000
  219.         07/91          535,000
  220.         10/91          617,000
  221.         01/92          727,000
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226. Lottor                                                          [Page 4]
  227.  
  228. RFC 1296              Internet Growth (1981-1991)           January 1992
  229.  
  230.  
  231.                         Number of Internet Hosts (linear)
  232. 800|
  233. 780|
  234. 760|
  235. 740|                                                                  *
  236. 720|
  237. 700|
  238. 680|                                                                 .
  239. 660|
  240. 640|
  241. 620|
  242. 600| T                                                              *
  243. 580| h
  244. 560| o
  245. 540| u
  246. 520| s                                                             *
  247. 500| a
  248. 480| n                                                            .
  249. 460| d
  250. 440| s
  251. 420|                                                             .
  252. 400| o
  253. 380| f
  254. 360|                                                            *
  255. 340| H                                                         .
  256. 320| o
  257. 300| s                                                        *
  258. 280| t
  259. 260| s                                                       .
  260. 240|                                                        .
  261. 220|                                                       .
  262. 200|                                                      .
  263. 180|                                                     .
  264. 160|
  265. 140|                                                    *
  266. 120|                                                   *
  267. 100|                                                 ..
  268.  80|                                                *
  269.  60|                                               .
  270.  40|                                              *
  271.  20|                                       ..*...*
  272.   0|...*....*......*......*.....*.*....*...
  273.     -------------------------------------------------------------------
  274.     8     8     8     8     8     8     8     8     8     9     9     9
  275.     1     2     3     4     5     6     7     8     9     0     1     2
  276.                                    Date
  277.     "*"  = data point,  "." = estimate
  278. This graph is a linear plot of the number of Internet hosts.
  279.  
  280.  
  281.  
  282. Lottor                                                          [Page 5]
  283.  
  284. RFC 1296              Internet Growth (1981-1991)           January 1992
  285.  
  286.  
  287.                         Number of Internet Hosts (logarithmic)
  288.  
  289.  
  290.     | 1000000
  291.     |                                                                *.*
  292.     |                                                        ..*.*..*
  293.     |                                                     ...
  294.     | 100000                                          ..**
  295.     |                                              *.*
  296.   H |                                          ...*
  297.   o |                                        .*
  298.   s | 10000                                ..
  299.   t |                                    ..
  300.   s |                               ....*
  301.     |                         ...*.*
  302. 1000|                   ...*..
  303.     |                ...
  304.     |            ...*
  305.     | ..*....*...
  306.  100|.
  307.      -------------------------------------------------------------------
  308.      8     8     8     8     8     8     8     8     8     9     9     9
  309.      1     2     3     4     5     6     7     8     9     0     1     2
  310.                                     Date
  311.  
  312.      "*"  = data point,  "." = estimate
  313.  
  314. This graph is a logarithmic plot of the number of Internet hosts.
  315.  
  316. N.2 Number of Domains
  317.  
  318.    This chart shows the number of domains existing in the Internet
  319.    Domain Name System as collected by ZONE.
  320.  
  321.         Date           Domains
  322.  
  323.         07/88              900
  324.         10/88            1,280
  325.         01/89            2,600
  326.         07/89            3,900
  327.         10/89            4,800
  328.         10/90            9,300
  329.         01/91           11,200
  330.         07/91           16,000
  331.         10/91           18,000
  332.         01/92           17,000
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338. Lottor                                                          [Page 6]
  339.  
  340. RFC 1296              Internet Growth (1981-1991)           January 1992
  341.  
  342.  
  343. N.3 Distribution of IP Addresses per Host
  344.  
  345.    This chart shows how many hosts have how many IP addresses.  This
  346.    data was collected on 1-Jan-92 and only the first 10 entries are
  347.    shown.
  348.  
  349.      Addresses           Hosts
  350.  
  351.          1              715143
  352.          2                9015
  353.          3                1027
  354.          4                 556
  355.          5                 314
  356.          6                 213
  357.          7                 100
  358.          8                  85
  359.          9                  58
  360.         10                  71
  361.  
  362. N.4 Distribution of Hosts by Top-level Domain
  363.  
  364.    This chart shows the number of hosts per top-level domain (top 40
  365.    only) on 1-Jan-92.  The percentage listed is the increase since 1-
  366.    Oct-91.  Large variations are probably due to problems and variations
  367.    in the collection process; these figures are not meant to be
  368.    authoritative, but serve as reasonable estimates.
  369.  
  370.    243020 edu 13%     13011 fr    4%     1791 dk   4%     357 be  -5%
  371.    181361 com 12%     12770 nl   21%     1662 es  15%     334 gr  14%
  372.     46463 gov 13%     12647 ch   10%     1506 kr   9%     308 br  26%
  373.     31622 au  19%     11994 fi   15%     1111 nz -16%     284 mx  -5%
  374.     31016 de  20%     10228 no    9%     1016 tw  n/a     207 is   0%
  375.     27492 mil 26%      8579 jp    6%      929 za  n/a     146 pl  97%
  376.     27052 ca  22%      4109 net -49%      784 pt  n/a     127 us  25%
  377.     19117 org 10%      3324 at   19%      484 sg 251%      25 tn   0%
  378.     18984 uk 139%      2719 it  197%      448 hk  78%      24 hu  71%
  379.     18473 se  34%      2020 il   14%      374 ie  -7%       6 arpa 0%
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394. Lottor                                                          [Page 7]
  395.  
  396. RFC 1296              Internet Growth (1981-1991)           January 1992
  397.  
  398.  
  399. N.5 Distribution of Hosts by Host Name
  400.  
  401.    This chart shows the distribution of hosts by their host name on 1-
  402.    Jan-92.  The host name is defined to be the first part of a fully
  403.    qualified domain name.  Only the top 100 names are shown.
  404.  
  405. 384 venus       204 mac4       172 mac9        155 pollux     138 chaos
  406. 356 pluto       201 hobbes     172 mac11       155 frodo      136 bart
  407. 323 mars        201 hermes     170 mac8        153 helios     135 pc5
  408. 288 jupiter     198 thor       169 phoenix     152 mac17      135 larry
  409. 286 saturn      198 sirius     169 mac12       151 vega       135 cs
  410. 285 pc1         196 gw         169 hal         151 mac18      133 odin
  411. 282 zeus        195 calvin     168 snoopy      150 falcon     131 tiger
  412. 262 iris        194 mac5       168 mac13       150 bach       131 sparky
  413. 260 mercury     191 mac10      167 mac15       146 castor     131 ariel
  414. 259 mac1        190 fred       167 mac14       145 sol        130 sneezy
  415. 258 orion       189 titan      167 grumpy      145 dopey      128 mac
  416. 254 mac2        189 pc3        163 gandalf     144 mac20      127 sun1
  417. 240 newton      186 opus       162 pc4         144 mac19      127 rocky
  418. 234 neptune     186 mac6       160 uranus      142 spock      126 pc6
  419. 233 pc2         185 charon     159 mac16       142 euler      125 hydra
  420. 224 gauss       185 apollo     158 sleepy      141 mickey     125 homer
  421. 222 eagle       179 mac7       158 io          141 atlas      124 isis
  422. 213 mac3        179 athena     157 earth       140 maxwell    123 moe
  423. 209 merlin      177 alpha      156 europa      140 happy      123 delta
  424. 207 cisco       172 mozart     155 rigel       140 doc        122 pc10
  425.  
  426. Future Issues
  427.  
  428.    ZONE currently runs on a DECsystem-20 and is written in assembler.
  429.    The amount of data is quickly reaching the limits of the DEC-20
  430.    section address space, and the hardware's ability to survive gets
  431.    slimmer each day.  ZONE assembles all its data in core before dumping
  432.    it to disk.  The implementation does this in order to be able to
  433.    match host nicknames with official names before dumping complete host
  434.    records.  Sometimes a nickname can be in a different domain than the
  435.    official name, complicating simpler methods.
  436.  
  437.    A new version of ZONE needs to be written to run on a modern computer
  438.    system.  A completely new architecture should be designed to handle
  439.    the enormous amount of data collected and expected in the future.
  440.    Data should be kept on disk so that a system crash will not wipe out
  441.    days of collection.  Multiple zone transfers could be occurring in
  442.    parallel to reduce the time needed for data gathering.  A new ZONE
  443.    might run continuously, cycling through the domain system on a cycle
  444.    lasting weeks to a month, updating a local database with statistics
  445.    collected for each domain.  In this way, current statistics on the
  446.    size of the Internet would always be known.  The resulting database
  447.  
  448.  
  449.  
  450. Lottor                                                          [Page 8]
  451.  
  452. RFC 1296              Internet Growth (1981-1991)           January 1992
  453.  
  454.  
  455.    may also be useful for other network information services.
  456.  
  457. RFC References
  458.  
  459.    Libes, D., "Choosing a Name for Your Computer", RFC 1178, Integrated
  460.    Systems Group/NIST, August 1990.  (Also FYI 5.)
  461.  
  462.    Mockapetris, P., "Domain Names - Implementation and Specification",
  463.    RFC 1035, USC/Information Sciences Institute, November 1987.
  464.  
  465.    Mockapetris, P., "Domain names - Concepts and Facilities", RFC 1034,
  466.    USC/Information Sciences Institute, November 1987.
  467.  
  468.    Lazear, W., "MILNET Name Domain Transition", RFC 1031, Mitre,
  469.    November 1987.
  470.  
  471.    Harrenstien, K. Stahl, M., and J. Feinler, "DoD Internet Host Table
  472.    Specification", SRI, October 1985.
  473.  
  474.    Postel, J., "Domain Name System Implementation Schedule - Revised",
  475.    RFC 921, USC/Information Sciences Institute, October 1984.
  476.  
  477. Security Considerations
  478.  
  479.    Security issues are not discussed in this memo.
  480.  
  481. Author's Address
  482.  
  483.    Mark K. Lottor
  484.    SRI International
  485.    Network Information Systems Center
  486.    333 Ravenswood Avenue, EJ282
  487.    Menlo Park, CA  94025
  488.  
  489.    EMail: mkl@nisc.sri.com
  490.  
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.  
  496.  
  497.  
  498.  
  499.  
  500.  
  501.  
  502.  
  503.  
  504.  
  505.  
  506. Lottor                                                          [Page 9]
  507.  
  508.