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IPv6/Motivation: Unterschied zwischen den Versionen

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== Einschränkungen von IPv4 ==
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* [[#Mögliche Adressen|Mögliche Adressen]]
* [[#Entwicklungen|Entwicklungen]]
* [[#Routing|Routing]]
=== Nutzbarkeit ===
=== Nutzbarkeit ===
* Adressraum
* Adressraum
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=== Mögliche Adressen ===
=== Mögliche Adressen ===
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[[File:img-016-017.png|mini|2010: [[ICANN]] schaltet Rootserver mangels IP Adressen ab]]
[[File:img-016-017.png|mini|500px|2010: ICANN schaltet Rootserver mangels IP Adressen ab]]
; IPv4-Adressen haben eine Länge von 32 Bit
; IPv4-Adressen haben eine Länge von 32 Bit
:; 2<sup>32</sup> = 4.294.967.296
:; 2<sup>32</sup> = 4.294.967.296
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* Allein durch die Tatsache, dass die komplette D-Klasse und die E-Klasse nicht zur Verfügung stehen, ergibt sich schon ein enormer Verlust
* Allein durch die Tatsache, dass die komplette D-Klasse und die E-Klasse nicht zur Verfügung stehen, ergibt sich schon ein enormer Verlust
* Außerdem müssen private Adressräume abgezogen werden, und der großzügige Umgang mit ganzen A-Klassen in den frühen Computertagen ist auch nicht zu vernachlässigen
* Außerdem müssen private Adressräume abgezogen werden, und der großzügige Umgang mit ganzen A-Klassen in den frühen Computertagen ist auch nicht zu vernachlässigen
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; In den Anfangstagen des Internets
; In den Anfangstagen des Internets
* galt dies als weit mehr als ausreichend
* galt dies als weit mehr als ausreichend
* da es nur wenige Rechner gab, die eine IP-Adresse brauchten
* da es nur wenige Rechner gab, die eine IP-Adresse brauchten
Durch das schnelle Wachstum des Internets er gibt sich das Problem, dass der Adressraum des IPv4-Protokolls annähernd erschöpft ist
 
Durch das schnelle Wachstum des Internets ergibt sich das Problem, dass der Adressraum des IPv4-Protokolls annähernd erschöpft ist


; Unvorhergesehenes Wachstums und Adressenknappheit
; Unvorhergesehenes Wachstums und Adressenknappheit
* Aufgrund des unvorhergesehenen Wachstums des Internets herrscht heute aber Adressenknappheit
[[File:IPv4AddressesAvailable.png|mini|Verfügbare IPv4-Adressen]]
* Im Januar 2011 teilte die IANA der asiatischen Regional Internet Registry APNIC die letzten zwei frei zu vergebenden Netze zu
Aufgrund des unvorhergesehenen Wachstums des Internets herrscht heute Adressenknappheit
* Im Januar 2011 teilte die IANA der asiatischen [[Regional Internet Registry]] APNIC die letzten zwei frei zu vergebenden Netze zu
* Der verbleibende Adressraum wurde gleichmäßig auf die regionalen Adressvergabestellen verteilt
* Der verbleibende Adressraum wurde gleichmäßig auf die regionalen Adressvergabestellen verteilt
* Darüber hinaus steht den regionalen Adressvergabestellen kein weiterer IPv4-Adressraum mehr zur Verfügung
* Darüber hinaus steht den regionalen Adressvergabestellen kein weiterer IPv4-Adressraum mehr zur Verfügung
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; Jeder Haushalt hat diverse Internetendgeräte
; Jeder Haushalt hat diverse Internetendgeräte
* Computer
* Computer
* Smartphone
* Tablet
* SmartTV
* SmartTV
* Smartphone/Tablet
* Spielekonsole
* Spiele
* [[IOT]]-Geräte
* Geräte (IOT)


=== Routing ===
=== Routing ===
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== Internet Protokoll Version 6 ==
== Internet Protokoll Version 6 ==
=== Anforderungen ===
=== Anforderungen ===
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! Anforderung !! Beschreibung
! Anforderung !! Beschreibung
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| Vereinfachung || Router sollen Datagramme schneller weiterleiten
| Vereinfachung || [[Router]] sollen [[Datagramme]] schneller bearbeiten
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| Erweiterbarkeit || Zukünftige Erweiterungen des Protokolls sollen möglich sein
| Erweiterbarkeit || Protokoll soll zukünftig erweiterbar sein
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| Routing || Effizienteres Routing
| Routing || Effizienteres Routing
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= Anhang =
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== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
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=== Links ===
==== Weblinks ====
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[[Kategorie:IPv6/Grundlagen]]
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Aktuelle Version vom 28. Juni 2025, 11:11 Uhr

IPv6/Motivation - Gründe für ein neues Internet-Protokoll

Beschreibung

Einschränkungen von IPv4

Nutzbarkeit

  • Adressraum
  • QoS
  • Security
  • Mobiltätsunterstützung
  • Effizienz
  • Erweiterbarkeit des Protokolls

Mögliche Adressen

2010: ICANN schaltet Rootserver mangels IP Adressen ab
IPv4-Adressen haben eine Länge von 32 Bit
232 = 4.294.967.296
etwas über vier Milliarden IP-Adressen
Ein großer Teil der Adressen steht nicht zur Verfügung
  • 3.707.764.736 können verwendet werden, um Computer und andere Geräte direkt anzusprechen
  • Allein durch die Tatsache, dass die komplette D-Klasse und die E-Klasse nicht zur Verfügung stehen, ergibt sich schon ein enormer Verlust
  • Außerdem müssen private Adressräume abgezogen werden, und der großzügige Umgang mit ganzen A-Klassen in den frühen Computertagen ist auch nicht zu vernachlässigen


In den Anfangstagen des Internets
  • galt dies als weit mehr als ausreichend
  • da es nur wenige Rechner gab, die eine IP-Adresse brauchten

Durch das schnelle Wachstum des Internets ergibt sich das Problem, dass der Adressraum des IPv4-Protokolls annähernd erschöpft ist

Unvorhergesehenes Wachstums und Adressenknappheit
Verfügbare IPv4-Adressen

Aufgrund des unvorhergesehenen Wachstums des Internets herrscht heute Adressenknappheit

  • Im Januar 2011 teilte die IANA der asiatischen Regional Internet Registry APNIC die letzten zwei frei zu vergebenden Netze zu
  • Der verbleibende Adressraum wurde gleichmäßig auf die regionalen Adressvergabestellen verteilt
  • Darüber hinaus steht den regionalen Adressvergabestellen kein weiterer IPv4-Adressraum mehr zur Verfügung

Entwicklungen

Jeder Haushalt hat diverse Internetendgeräte
  • Computer
  • Smartphone
  • Tablet
  • SmartTV
  • Spielekonsole
  • IOT-Geräte

Routing

Historische Entwicklung

Die historische Entwicklung des Internets wirft ein weiteres Problem auf

Fragmentierung des Adressraums

IPv4-Adressraum ist stark fragmentiert

  • Häufig gehören mehrere nicht zusammenhängende Adressbereiche zur gleichen organisatorischen Instanz
  • Folge einer mehrmals geänderte Vergabepraxis von Adressen
Lange Routingtabellen
  • Dies führt mit Classless Inter-Domain Routing zu langen Routingtabellen
  • auf welche Speicher und Prozessoren der Router im Kernbereich des Internets ausgelegt werden müssen
Prüfsummen
Zudem erfordert IPv4 von Routern, Prüfsummen jedes weitergeleiteten Pakets neu zu berechnen, was eine weitere Prozessorbelastung darstellt

Internet Protokoll Version 6

Anforderungen

Anforderung Beschreibung
Vereinfachung Router sollen Datagramme schneller bearbeiten
Erweiterbarkeit Protokoll soll zukünftig erweiterbar sein
Routing Effizienteres Routing
  • Begrenzung der Größe der "Routing Tabellen"
  • Verzicht auf Checksumme
Adressraum
  • Zukunftssicherer Adressraum, Unterstützung von mehr Hosts
  • Verwaltung des Adressraumes, effiziente Adressvergabe und hierarchische Adressierung
Sicherheit Inhärente Security
  • Unterstützung der alten und neuen Höhere Sicherheit Protokolle
  • Authentifikation und Datenschutz
Auto-Konfiguration Plug-and-Play auf Netzwerkebene (ohne DHCP-Server)
Mobility Support auf IP-Ebene Möglichkeit für Hosts auf Reise zu gehen, ohne Adressänderung
QoS Unterstützung Mehr Gewicht auf Dienstarten, insbesondere für Echtzeitanwendungen
Neighbor (Router, Rechner..) Discovery
Unterstützung von Multicasting durch die Möglichkeit den Umfang zu definieren
Koexistenz für (viele) Jahre

Adressen

Mögliche IPv6 Adressen

IPv6-Adressen haben eine Länge von 128 Bit

340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456
~340 Sextillionen
Man kann bei IPv6 wohl ohne Weiteres großzügig bei der Verteilung der Adressen vorgehen
  • Weil IPv6 ohne Subnetzmaske auskommt, werden auch schon gleich zu Anfang eine ganze Menge Adressen verbraucht
  • Die Unterscheidung der Netze geschieht innerhalb der ersten 64 Bit
  • Demzufolge sind also noch 64 Bit für Host-Adressen verfügbar (allerdings pro Netzwerk)
Mögliche IPv6 Netze
18.446.744.073.709.551.616
~18 Trillionen

Also kann jeder Mensch etwa 2,4 Milliarden eigene Netzwerke betreiben

  • Diese Zahlen verdeutlichen die Dimensionen eines 128-Bit-Adressraums


Anhang

Siehe auch



Links

Weblinks