IPv6 Grundlagen: Unterschied zwischen den Versionen
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Nicht spezifizierte Adresse. Sie zeigt das Fehlen einer Adresse an. Sie wird beispielsweise von einem initialisierenden Host als Absenderadresse in IPv6-Paketen verwendet, solange er seine eigene Adresse noch nicht mitgeteilt bekommen hat. | Nicht spezifizierte Adresse. Sie zeigt das Fehlen einer Adresse an. Sie wird beispielsweise von einem initialisierenden Host als Absenderadresse in IPv6-Paketen verwendet, solange er seine eigene Adresse noch nicht mitgeteilt bekommen hat. | ||
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Version vom 14. November 2019, 19:30 Uhr
Warum
Der dringlichste Grund für IPv6 ist die drastische Verknappung des IPv4 Adressraums. Am 01.02.2011 meldete die IANA, die für die Vergabe der IP-Adressen zuständig ist, dass der IPv4-Adresspool ausgeschöpft ist. Für die verbleibenden "Reserve-Blöcke" gelten gesonderte Vergabebedingungen. bei jeder Block 65 536 verschiedene Zahlen darstellen kann. Für mehr Informationen siehe Notation. Mit der neuen Version des Internet Protokolls stehen somit ungefähr 340 Sextillionen (3,4 x 1038 ) Adressen zur Verfügung. Dies reicht bei Weitem aus, um jeden Heimrechner, jeden Server und sogar jedes Mobiltelefon auf der Welt mit einer eindeutigen IP-Adresse zu versorgen.
Vorteile von IPv6
- längere Adressen und dadurch ein größerer Adressraum
- mehrere IPv6-Adressen pro Host mit unterschiedlichen Gültigkeitsbereichen
- Autokonfiguration der IPv6-Adressen möglich
- Multicast durch spezielle Adressen
- schnelleres Routing
- Punkt-zu-Punkt-Verschlüsselung mit IPsec
- Quality of Service
- Datenpakete bis 4 GByte (Jumbograms)
Aufbau
Adresstypen
Es gibt drei IP-Adresstypen:
- Unicast
Senden an einen bestimmten Empfänger im Internet (normale Adressierung).
- Broadcast Senden an alle Geräte im selben Netz (Subnetz). Dieses wird bei IPv6 durch Multicast ersetzt.
- Multicast
Senden an einige Geräte im selben Netz (oder Geräte im Multicastbackbone-Netz).
- Unicast
Eine Unicast-Adresse ist Identifizierer für ein einzelnes Interface.
- Anycast
Anycast-Adressen sind Identifizierer für eine Anzahl von Interfaces, die zumeist zu verschiedenen Geräten gehören.
- Multicast
Multicast-Adressen Kennzeichnen eine Anzahl von Interfaces, die zumeist zu verschiedenen Geräten gehören.
- Broadcast
Wird von Multicast übernommen.
Adressnotation
Die Adressen sind 128 Bit lang
Vollständige Schreibweise
2001:0DB2:7280:97e8:6c18:0000:a53f:0001
Führende Nullen werden weggelassen
2001:0DB2:7280:97e8:6c18:0:a53f:1
Lange Sequenzen aus 000 werden durch :: ersetzt
2001:0DB2:0000:0000:7280:97e8:6c18:0001
2001:0DB2::7280:97e8:6c18:1
Bei mehreren Nullreihen werden nur die Links durch :: ersetzt
2001:0DB2:0000:0000:7280:000:0000:1
2001:0DB2::7280:0:0:1
Aufteilung des IPv6-Adressraums
Hat z. B. ein Netzwerkgerät die IPv6-Adresse
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7347/64
,
so lautet das Präfix
- 2001:0db8:85a3:08d3::/64
und der Interface-Identifier
- 1319:8a2e:0370:7347.
Der Provider bekam von der RIR wahrscheinlich das Netz
- 2001:0db8::/32
zugewiesen und der Endkunde vom Provider möglicherweise das Netz
- 2001:0db8:85a3::/48,
oder aber nur
- 2001:0db8:85a3:0800::/56.
Besondere Adressen
- c::/128
Nicht spezifizierte Adresse. Sie zeigt das Fehlen einer Adresse an. Sie wird beispielsweise von einem initialisierenden Host als Absenderadresse in IPv6-Paketen verwendet, solange er seine eigene Adresse noch nicht mitgeteilt bekommen hat.
- /0
Die Default Route, die verwendet wird, wenn in der Routingtabelle kein Eintrag gefunden wird. Dies entspricht 0.0.0.0/0 unter IPv4.
- 1/128
Ist die Adresse des eigenen Standortes (loopback-Adresse).
Funktionalität
Autokonfiguration
Mittels Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC - RFC 4862) kann ein Host vollautomatisch eine funktionsfähige Internetverbindung aufbauen. Dazu kommuniziert er mit den für sein Netzwerksegment zuständigen Routern, um die notwendige Konfiguration zu ermitteln.
Ablauf
Zur initialen Kommunikation mit dem Router weist sich der Host eine link-lokale Adresse zu, die im Falle einer Ethernet-Schnittstelle etwa aus deren Hardware-Adresse berechnet werden kann. Damit kann ein Gerät sich mittels des Neighbor Discovery Protocols (NDP, siehe auch ICMPv6-Funktionalität) auf die Suche nach den Routern in seinem Netzwerksegment machen. Dies geschieht durch eine Anfrage an die Multicast-Adresse ff02::2, über die alle Router eines Segments erreichbar sind (Router Solicitation).
Ein Router versendet auf eine solche Anfrage hin Information zu verfügbaren Präfixen, also Information über die Adressbereiche, aus denen ein Gerät sich selbst Unicast-Adressen zuweisen darf. Die Pakete, die diese Informationen tragen, werden Router Advertisements genannt. Sie besitzen ICMPv6-Typ 134 (0x86) und besitzen Informationen über die Lifetime, die MTU und das Präfix des Netzwerks. An ein solches Präfix hängt der Host den auch für die link-lokale Adresse verwendeten Interface-Identifier an.
Um die doppelte Vergabe einer Adresse zu verhindern, ist der Mechanismus Duplicate Address Detection (DAD – Erkennung doppelt vergebener Adressen) vorgesehen. Ein Gerät darf bei der Autokonfiguration nur unvergebene Adressen auswählen. Der DAD-Vorgang läuft ebenfalls ohne Benutzereingriff via NDP ab.