IPv6 Grundlagen

In diesem Beitrag werden die Grundlagen des Internetprotokolls der Version 6 (IPv6) in einigen Stichpunkten beschrieben.

Was ist IPv6?

Das Internet Protocol Version 6 ist ein Verfahren, welches zum Austausch von Daten in Computernetzen eingesetzt wird. IPv6 ist der offizielle Nachfolger des IPv4 Protokolls. Das Protokoll der Version 5 wurde nie produktiv eingesetzt. Durch den großen Adressraum von IPv6 lassen sich Endgeräte weltweit eindeutig adressieren und identifizieren. IPv6 ermöglicht die Adressierung von 340 Sextillionen Geräten. Im Vergleich zu IPv4 eine unvorstellbar große Zahl, denn dort waren es "nur" 4,3 Milliarden Adressen. In der heutigen Zeit, gehen die IPv4 Adressen langsam zur Neige, weshalb man zwangsläufig in den nächsten Jahren umstellen muss.

Vorteile / Eigenschaften von IPv6

• Vergrößerung des Adressbereiches auf 2¹²⁸ Adressen d. h. um den Faktor 2⁹⁶ (IPv4 2³² )
• DHCPv6 nicht zwingend notwendig aber dennoch möglich. Automatische Generierung der Adresse Anhand der MAC-Adresse des Netzwerkinterfaces.
• Unterstützung von Multihoming über mehrere ISPs (Internetserviceprovider)
• Implementierung von IPsec innerhalb des IPv6 Standards --> ermöglicht Verschlüsselung von IP-Paketen
• Unterstützung von Multicast und Quality of Services
• Kleinere Routing Tabellen --> bessere Performance

Aufbau einer IPv6 Adresse

2001 : 0db8 : 85a3 : 08d3 : 1319 : 8a2e : 0370 : 7344

• IPv6 Adressen bestehen aus 128 Bits
• 8 Blöcke mit je 16 Bit
• Führende Nullen innerhalb eines Oktetts (Blocks) dürfen herausgekürzt werden. Die Adresse ist trotzdem gleichbedeutend.
• Ein oder mehrere aufeinander folgende Blöcke deren Wert in Hexadezimal 0 beträgt können ebenfalls ausgelassen und durch zwei Doppelpunkte ersetzt werden. Diese Kürzung darf innerhalb einer Adresse nur einmal durchgeführt werden

Adresskürzung

Ausführliche IPv6 Adresse
2001 : db8 : 0 : 0 : 0 : 0 : 1428 : 57ab

gekürzte IPv6 Adresse
2001 : db8 :: 1428 : 57ab

Typen von IPv6-Adressen

Globale Adressen
Entspricht "öffentlichen IP-Adressen", diese sind im IPv6 Internet global zu erreichen. Die ersten 48 Bit der Adresse weisen auf die öffentliche Topologie der Adresse hin.

Link-Local-Adressen
Link-Local-Adressen ähneln der APIPA-Adressen aus dem IPv4 (169.254.0.0/16). APIPA (Automatic Private IP Adressing) wird dann aktiv, wenn der PC von keine DHCP-Server eine Adresse zugewiesen bekommt, bzw. keine statische IP Eingetragen ist. APIPA Adressen sind nicht routingfähig und können nur im lokalen Subnetz genutzt werden. Bei IPv6 haben APIPA-Adressen die Kennung "fe80".

Unique-Local-Adressen
Gegenstück zu den privaten Adressen des IPv4 Netzes z. B. 192.168.2.xxx . Diese Adressen sind routingfähig innerhalb von Subnetzen im privaten Netz allerdings nicht in öffentliche Netze. Erkennen kann man diese Adressen durch die Anfangskennung "fd" oder "fc".

Loopback-Adresse
wie bei IPv4 gibt es auch im IPv6 Bereich Loopbackadressen. Sie werden auch als "localhost" bezeichnet und bedeuten im IPv4 nichts anderes wie die IP-Adresse 127.0.0.1 und im IPv6 die Adresse : :1/128 . Eine Loopback-Adresse ist die Adresse des eigenen Standortes und verweist auf sich selbst.

Übergangstechnologien

• 6to4 (Das Protokoll tunnelt IPv6 Verkehr mit 6to4 Routern als IPv4 Verkehr)
• ISATAP (Intra-Side-Automatic-Tunnel-Protocol)
• TEREDO (Mit Clients über eine Serverinfrastruktur IPv6 über das Internet Nutzen)