IPv6/Adresse/Typen

IPv6/Adresse/Typen - Unterteilung des IPv6-Adressraums

Beschreibung

Adressraum

	IPv4	IPv6
Länge in (bit)	32	128
Maximale Anzahl	2³²	2¹²⁸
	4.294.967.296	340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456

Zuteilung

IANA

Internet Assigned Numbers Authority (IANA)

Weist nur einen kleinen Teil des IPv6-Raums zu

Die IANA stellt globale Unicast-Adressen bereit, die mit den führenden Bit ganz links 001 beginnen

Ein kleiner Teil der Adressen, die mit 000 und 111 beginnen, wird für spezielle Typen zugewiesen
Alle anderen möglichen Adressen sind für die zukünftige Verwendung reserviert und werden derzeit nicht zugewiesen

Beispiele für globale Unicast-Adressen

2001:4::aac4:13a2
2001:0db6:87a3::2114:8f2e:0f70:1a11
2c0f:c20a:12::1

Derzeit beginnen in der Internet-IPv6-Routing-Tabelle alle Präfixe mit der hexadezimalen Ziffer 2 oder 3

IANA vergibt nur Adressen, die mit den ersten 3 Bit 001 beginnen

Subnetzmasken

Teilen IP-Adressen in einen Netz- und einen Host-Teil

Lehren aus IPv4

Es wäre von Vorteil

Interfaces mit meherenen IP-Adresse
- je nach Bedarf und Zweck (aliases, multicast und weitere)

Um in Zukunft flexibler bleiben zu können, geht man bei IPv6 weiter und erlaubt pro Interface mehr als eine zugewiesene IP-Adresse

Derzeit sind durch die RFCs kein Limit gesetzt, wohl aber in der Implementierung des IPv6 Stacks (um DoS Attacken vorzubeugen)

Neben der großen Bit-Anzahl für Adressen definiert IPv6 basierend auf einigen vorangestellten Bit verschiedene Adress-Typen

Diese werden hoffentlich in der Zukunft niemals aufgehoben (zum Unterschied zu IPv4 heute und die Entwicklung der class A, B und C Netze)

Zur Unterstützung einer automatischen Konfiguration wird die Bitanzahl in einen Netzwerk-Teil (vordere 64 Bits) und einen Hostteil (hintere 64 Bit)

Adress-Typ	Beschreibung
Adressen ohne speziellen Präfix
Netzteil der Adresse (Präfix)
Adress-Typen (Host-Teil)
Präfixlängen für das Routing

Präfixe

Netzteil der Adresse

Es wurden einige Adress-Typen definiert

Zugleich blieb für zukünftige Anforderungen ausreichend Raum für weitere Definitionen
In RFC/4291 IP Version 6 Addressing Architecture wird das aktuelle Adress-Schema definiert

Präfixe (Adress-Arten)

Adress-Typ	Beschreibung
Link-lokaler Adress-Typ
Site-lokaler Adress-Typ
Unique Local IPv6 Unicast Adressen
Globaler Adress-Typ ("Aggregatable global unicast")
Multicast-Addressen
Anycast-Adressen

IPv6 Präfixe

Bezeichnung	Präfix	Verwendung
Link Local Unicast	`fe80::/10`	Rechner im eigenen Subnetz
Site Local Unicast	fec0 - feff	Standortlokale Adressen
Unique Local Unicast	fc00 - fdff	Private Adressen
Multicast	ff00	Für mehrere Clients
Global Unicast	2000 - 3fff	Weltweite eindeutige Adressen
	`2001`	An Provider vergeben, die weiterverteilen
	`2002`	Tunnelmechanismus 6to4
NAT64	`64:ff9b::/96`	Übersetzungsmechanismus NAT64

Ohne Präfix

Adressen ohne speziellen Präfix

Adress-Typ	Beschreibung
Localhost Adresse
Unspezifische Adresse
IPv6 Adressen mit eingebetteter IPv4 Adresse

Localhost Adresse

Pakete mit dieser Quell- bzw. Ziel-Adresse sollten niemals den sendenden Host verlassen

Loopback Interface
127.0.0.1 bei IPv4

::1

Unspezifische Adresse

Dies ist eine spezielle Adresse vergleichbar mit "any" oder "0.0.0.0" bei IPv4

Diese Adresse wird meistens in Routing-Tabellen und beim "socket binding" (zu jeder IPv6 Adresse) angewandt bzw. gesehen

Beachten: Die unspezifizierte Adresse kann nicht als Ziel-Adresse verwendet werden

Adress-Typen (Host-Teil)

In Hinblick auf Auto-Konfigurations- und Mobilitätsfragen wurde entschieden, die niedrigeren 64 bits als Host-Bestandteil zu nutzen

Jedes einzelne Subnetz kann deshalb eine große Anzahl an Adressen enthalten

Der Host-Teil kann aus unterschiedlichen Blickwinkeln betrachtet werden:

Adress-Typ	Beschreibung
Automatisch erstellte Adressen
Manuell festgelegte Adressen

Automatisch erstellte Adressen

Automatisch erstellte Adressen

stateless

Auto-Konfiguration

Bei der Auto-Konfiguration wird der Hostteil der Adresse durch die Konvertierung der MAC-Adresse eines Interfaces (falls vorhanden) zu einer einmaligen IPv6 Adresse (mittels EUI-64 Methode) generiert

Falls keine MAC-Adresse verfügbar ist (beispielsweise bei virtuellen Interfaces), wird anstelle dessen etwas anderes herangezogen (wie beispielsweise die IPv4 Adresse oder die MAC-Adresse eines physikalischen Interfaces)

Als Beispiel hat hier ein NIC folgende MAC-Adresse (48 bit)

Diese wird gemäß demIEEE-Tutorial EUI-64 Design für EUI-48 Identifiers zum 64 bit Interface Identifier erweitert:
Mit einem gegebenen Präfix wird daraus die schon oben gezeigte IPv6-Adresse:

Datenschutzproblem

Datenschutzproblem mit automatisch erstellten Adressen sowie eine Lösung

Der "automatisch generierte" Hostteil ist weltweit einmalig
mit Ausnahme, wenn der Hersteller einer NIC die gleiche MAC-Adresse bei mehr als einer NIC einsetzt
Die Client-Verfolgung am Host wird dadurch möglich, solange kein Proxy verwendet wird

Dies ist ein bekanntes Problem und eine Lösung wurde dafür definiert

Datenschutz-Erweiterung
definiert in RFC/3041
Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6 (es gibt bereits ein neueres Draft: draft-ietf-ipv6-privacy-addrs-v2-*)
Es wird sporadisch mittels eines statischen und eines Zufallswertes ein neues Suffix erstellt

Hinweis: Dies ist nur für ausgehende Client-Verbindungen sinnvoll und bei bekannten Servern nicht wirklich sinnvoll

Manuell festgelegte Adressen

Bei Servern ist es wahrscheinlich leichter, sich einfachere Adressen zu merken

Dies kann beispielsweise mit der Zuweisung einer zusätzlichen IPv6 Adresse an ein Interface geschehen

Für das manuelle Suffix, wie "::1" im obigen Beispiel, muss das siebte höchstwertige Bit auf 0 gesetzt sein (das universale/local Bit des automatisch generierten Identifiers)

Es sind auch noch andere (ansonsten nichtausgewählte) Bit-Kombinationen für Anycast-Adressen reserviert

Präfixlängen für das Routing

IPv6-Adressentypen

Eine IPv6-Adresse ist eine 128-Bit-Kennung der Netzwerkschicht für eine Netzwerkschnittstelle eines IPv6-fähigen Knotens

Haupttypen

Typ	Beschreibung
Unicast	Eine Netzwerkschicht-Kennung für eine einzelne Schnittstelle eines IPv6-fähigen Knotens Pakete, die an eine Unicast-Adresse gesendet werden, werden an die mit dieser IPv6-Adresse konfigurierte Schnittstelle zugestellt Es handelt sich also um eine Eins-zu-eins-Kommunikation
Multicast	Eine Netzwerkschicht-Kennung für eine Reihe von Schnittstellen, die zu verschiedenen IPv6-fähigen Knoten gehören Pakete, die an eine Multicast-Adresse gesendet werden, werden an alle durch diese Adresse identifizierten Schnittstellen zugestellt Es handelt sich also um eine One-to-many-Kommunikation
Anycast	Eine Netzwerkschicht-Kennung für eine Reihe von Schnittstellen, die zu verschiedenen IPv6-fähigen Knoten gehören Pakete, die an eine Anycast-Adresse gesendet werden, werden an die "nächstgelegene" Schnittstelle zugestellt, die durch diese Adresse identifiziert wird. "Am nächsten" bedeutet in der Regel diejenige mit der besten Routing-Metrik gemäß dem IPv6-Routing-Protokoll Es handelt sich also um eine "one-to-closest"-Kommunikation Broadcast - In IPv6 gibt es keine Broadcast-Adressen Die Broadcast-Funktionalität wird über Multicast-Adressen implementiert.

Zusammenfassung

Adresse	Beschreibung
Global Unicast	Derzeit vergibt die IANA globale Unicast-Adressen, die mit dem Binärwert 001 (2000::/3) beginnen Ihre Struktur besteht aus einem 48-Bit-globalen Routing-Präfix und einer 16-Bit-Subnetz-ID, die auch als Site-Level Aggregator (SLA) bezeichnet wird Die Struktur dieser Adressen ermöglicht die Aggregation von Routing-Einträgen, um eine kleinere globale IPv6-Routing-Tabelle zu erhalten
Unique-local	Sie haben ein global eindeutiges Präfix, ähnlich wie globale Unicast-Adressen Ihre Struktur ist bekannt (siehe Abbildung 4), was eine einfache Filterung an Standortgrenzen ermöglicht Es handelt sich um einen vom Internetdienstanbieter unabhängigen Adressraum
Loopback	Die bekannte Loopback-Adresse in IPv6 lautet ::1/128 Ähnliches Konzept wie 127.0.0.0/8 in IPv4 Wird in der Regel zum Testen des TCP/IP-Protokollstacks in Betriebssystemen verwendet
Nicht spezifiziert	Die nicht spezifizierte Adresse in IPv6 lautet ::/128 Ähnliches Konzept wie 0.0.0.0 in IPv4
Eingebettetes IPv4 in IPv6	Die IPv4-Adresse A.B.C.D (in Hexadezimalziffern) wird in IPv6 als 0:0:0:0:0:0:A:B:C:D oder einfach als ::A:B:C:D eingebettet IPv6-Adressen werden in automatischen Tunneln verwendet, die sowohl IPv4 als auch IPv6 unterstützen
Link-local	Präfix FE80::/10 Wird automatisch jeder IPv6-fähigen Schnittstelle zugewiesen Analog zu 169.254.0.0/16 in IPv4 Nicht routbar Sie sind nur im Bereich einer Schnittstelle gültig Wird für die Nachbarerkennung und die zustandslose Autokonfiguration verwendet
Bekannte Multicast-Adressen	Alle bekannten Multicast-Adressen beginnen mit dem Präfix ff00::/12 Sie haben eine ähnliche Funktion wie 224.0.0.0/24 in IPv4
Solicited-Node-Multicast	Jede IPv6-Unicast-Adresse hat eine entsprechende Solicited-Node-Multicast-Adresse Die Struktur besteht aus dem festen Präfix FF02::1:FF00:0/104 und den letzten 24 Bit der entsprechenden IPv6-Adresse Diese speziellen Multicast-Gruppen werden für die Adressauflösung, Nachbarerkennung und Duplikaterkennung verwendet

Anhang

Siehe auch

IPv6/Subnetting

Links

Weblinks