Erklärung: IPv6

Wissenswertes über IPv6

Hauptsächlich wegen der Adressknappheit, begannen 1995 die Arbeiten an IPv6.

• Vergrößerung des Adressraums von 2³² =4.294.967.296 Adressen bei IPv4, auf 2¹²⁸ =340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 Adressen bei IPv6
• Autokonfiguration von IPv6-Adressen
• Mobile IP und vereinfachte Umnummerierung („Renumbering“)
• Dienste wie IPSec, QoS und Multicast „serienmäßig“
• Vereinfachung und Verbesserung der Header

IPv6-Adressen werden nicht in dezimaler, sondern in hexadezimaler Form dargestellt. Doppelpunkte teilen die Adresse in acht Blöcke von jeweils 16 Bit.

Beispiel einer IPv6-Adresse:

5002:0000:0000:08d3:0000:0000:0000:1354

Führende Nullen eines Teilbereiches dürfen in verkürzter Schreibweise weggelassen werden. Demnach wird aus             0001:0002:abcd:0003:000f:0035:600a:a0d0 in Langform

1:2:abcd:3:f:35:600a:a0d0 in verkürzter Schreibweise.

Zur Zusammenfassung können aufeinander folgende 16-Bit-Gruppen mit dem Wert 0000 durch zwei aufeinander folgende Doppelpunkte ersetzt werden. Allerdings darf dies nur einmal angewandt werden, da sonst nicht mehr nachvollzogen werden kann, wie die IPv6 Adresse aussah.

Beispiel:

5002:0000:0000:08d3:0000:0000:0000:1354

5002::8d3:0:0:0:1354                                        RICHTIG

5002:0:0:8d3::1354                                           RICHTIG

5002::8d3::1354                                               FALSCH

Im Extremfall können sämtliche Adressteile entfallen     ::          , was                                      

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 entspricht.

Adressbereiche werden bei IPv6 durch Präfixe angegeben. Die Anzahl der „festen“ Bits wird an die IPv6 Adresse mit / angehangen.

Beispiel:

5002:0000:0000:08d3:0000:0000:0000:1354/48  bedeutet

5002:0000:0000: Präfix (Adressbereich) und 08d3:0000:0000:0000:1354 Subnet- & Hostbereich

Sub netze werden als Adressbereiche ebenfalls durch den Präfix bestimmt. Netzmasken, wie bei IPv4, gibt es bei IPv6 nicht mehr.

Beispiel:

5002:0000:0000:08d3:0000:0000:0000:1354/64 bedeutet

5002:0000:0000: 48 Bit Präfix, 08d3 16 Bit Sub netz und :0000:0000:0000:1354 64-Bit Hostbereich.

Die ersten 64 Bit der IPv6-Adresse dienen üblicherweise der Netzadressierung, die letzten 64 Bit werden zur Host-Adressierung verwendet. Grund:

Autokonfiguration

Dynamisch

Stateful autoconfiguration: IPv6 Geräte senden beim Eintritt in ein Netzwerk eine Multicast Anfrage (nicht Broadcast wie IPv4) an FF00::/8 Adressen. Die Multicast Adresse FF02::1:2 ist für DHCP Anfragen an unbekannte Server reserviert und wird sogar an den passenden Server gerouted. Stateful DHCPv6 Server überwachen Ihre Clients (lease time), während stateless DHCPv6 Server Ihre Clients „unbeaufsichtigt“ lassen.

Es werden IPv6 IP, Präfix, default Router und DNS IPs an den Client gesandt.

Stateless autoconfiguration: Das Gerät nutzt die NDP (Neighbor Discovery Protocol)Funktion des IPv6 Protokolls. NDP beherrscht ARP (MAC Adressen von Nachbarn lernen). Es werden zwei Arten von Nachrichten versandt:               

Router Solicitation RS – All Routers – Identity Yourselves

Router Advertisement   RA – All Nodes: – Prefix Is 2340:1111:AAAA:1::/64 – Default Router Is –2340:1111:AAAA:1:213:19FF:FE7B:5004

Die letzten 64 Bit der IP werden mit der EUI-64 Adresse gefüllt.

Nachricht                                 RS                              RA

Multicast                                  FF02::2                        FF02::1

Ziel der MC                  Alle Router des Links    Alle IPv6 Knoten im Link

Statisch

Sie können die gesamte IPv6 Adresse statisch konfigurieren, müssen sich die entsprechenden Informationen besorgen. Diese IP kann unter Umständen bereits vergeben sein.

Sie können als Alternative nur den Präfix definieren und jedes Gerät errechnet seine EUI-64 Adresse und füllt auf.

EUI-64

Eine MAC Adresse besteht aus 6 Byte, 6 Byte entsprechen 48 Bit. Die fehlenden 16 Bit (FF:FE) werden in für die EUI-64 MAC zwischen Byte Nr 3 und Byte Nr 4 eingefügt.

00:34:56:78:9A:BC

0034:5678:9ABC

0234:56FF:FE78:9ABC

Das 7. Bit (universal/local (U/L) bit) der OUI zeigt an, ob es sich um eine Burned-in oder eine Konfigurierte MAC handelt. Burned-in = 0 Konfiguriert = 1 

Wissenswerte IPv6 Adressen

Es gibt IPv6 Adressen mit unterschiedlichen Eigenschaften.

Durch das Präfix sind diese erkennbar:

• ::/128 (128 0-Bits) ist die undefinierte Adresse, ähnlich der 0.0.0.0 in IPv4
• ::1/128 (127 0-Bits, 1 1-Bit) ist die Adresse des eigenen Standortes (localhost, loopback).
• fe80::/10 (fe80… bis febf…) sind so genannte linklokale Adressen (link local unicast addresses)
• Diese sollen von Routern nicht weitergeleitet werden und sind daher nur im gleichen Teilnetz erreichbar. Interessant werden sie bei der Autokonfiguration.
• fec0::/10 (fec0… bis feff…) waren die Nachfolger der privaten IP-Adressen
• ff00::/8 (ff…) stehen für Multicast-Adressen.
• ff01::1, ff02::1: All Nodes Adressen. Entspricht dem Broadcast.
• ff01::2, ff02::2, ff05::2: All Routers Adressen, adressiert alle Router in einem Bereich.
• Alle anderen Adressen gelten als Global Unicast Adressen. Von diesen sind jedoch bisher nur die folgenden Bereiche zugewiesen:
• ::/96 (96 0-Bits) stand für IPv4-Kompatibilitätsadressen, welche in den letzten 32 Bits die IPv4-Adresse enthielten (dies galt nur für globale IPv4 Unicast-Adressen).
• 0:0:0:0:0:FFFF::/96 (80 0-Bits, gefolgt von 16 1-Bits) steht für IPv4 mapped (abgebildete) IPv6 Adressen. Die letzten 32 Bits enthalten die IPv4-Adresse. Ein geeigneter Router kann diese Pakete zwischen IPv4 und IPv6 konvertieren.
• 2000::/3 (Bitfolge 001) stehen für die von der IANA vergebenen globalen Unicast-Adressen, also routbare und weltweit einzigartige Adressen.
• 2001-Adressen werden an Provider vergeben, die diese dann wieder an ihre Kunden verteilen
• 2002-Präfixe Adressen des Tunnelmechanismus 6to4