Zum Inhalt springen

IPv6/Adresse: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Foxwiki
Keine Bearbeitungszusammenfassung
 
(33 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
'''{{BASEPAGENAME}}''' - Beschreibung
'''IPv6/Adresse''' - [[IP/Adresse]] in einem [[IPv6]]-[[Netzwerk]]


=== Beschreibung ===
= Eigenschaften =
; IPv6/Adressierung
{{:IPv6/Adresse/Eigenschaften}}
IPv6-Adressen werden Schnittstellen anstelle von Knoten zugewiesen, da Knoten über mehrere Schnittstellen verfügen können. Sie können einer Schnittstelle jedoch mehrere IPv6-Adressen zuweisen.


; Hinweis
= IP-Adressierung =
: Vollständige technische Informationen zum IPv6-Adressenformat finden Sie in RFC 2374, [http://www.ietf.org/rfc/rfc2374.txt?number=2374 IPv6 Global Unicast Address Format]
{{:IP/Adressierung}}


= Notation =
{{:IPv6/Adresse/Notation}}


IPv6 definiert drei Adresstypen:
= Interface-Identifier =
 
{{:IPv6/Interface/Identifier}}
<div style="margin-left:0cm;">Unicast </div>
 
<div style="margin-left:1cm;">Bezieht sich auf eine Schnittstelle auf einem einzelnen Knoten.</div>
 
<div style="margin-left:0cm;">Multicast </div>
 
<div style="margin-left:1cm;">Bezieht sich auf eine Gruppe von Schnittstellen, in der Regel auf verschiedenen Knoten. Pakete, die eine Multicast-Adresse gesendet werden, werden an alle Mitglieder der Multicast-Gruppe geleitet.</div>
 
<div style="margin-left:0cm;">Anycast </div>
 
<div style="margin-left:1cm;">Bezieht sich auf eine Gruppe von Schnittstellen, in der Regel auf verschiedenen Knoten. Pakete, die an eine Anycast-Adresse gesendet werden, gehen an den Mitgliedsknoten der Anycast-Gruppe, der dem Absender am nähesten ist.</div>
 
=== Komponenten einer IPv6-Adresse ===
 
Eine IPv6-Adresse ist 128 Bit lang und besteht aus acht 16-Bit-Feldern, die durch Doppelpunkte voneinander getrennt sind. Jedes Feld muss eine hexadezimale Zahl enthalten, im Gegensatz zur getrennten dezimale Notation von IPv4-Adressen. In der folgenden Abbildung stellen die „x“ hexadezimale Zahlen dar.
 
Abbildung&nbsp;3-2 Allgemeines IPv6-Adressformat
 
[[Image:Bild1.png|top|alt="image:Die folgende Abbildung zeigt die drei Komponenten einer IPv6-Adresse, die im Folgenden beschrieben werden."]]
 
Die drei Felder auf der linken Seite (48 Bit) enthalten das Standortpräfix. Das Präfix beschreibt die öffentliche Topologie, die Ihrem Standort normalerweise von einem ISP oder einer Regional Internet Registry (RIR) zugewiesen wird.
 
Das nächste Feld ist die 16-Bit-Teilnetz-ID, die Sie (oder ein anderer Administrator) Ihrem Standort zugewiesen haben. Die Teilnetz-ID beschreibt die private Topologie, die auch als Standorttopologie bezeichnet wird, da sie nur für Ihren Standort gilt.
 
Die höherwertigsten vier Felder (64 Bit) enthalten die Schnittstellen-ID, die auch als Token bezeichnet wird. Die Schnittstellen-ID wird entweder automatisch von der MAC-Adresse der Schnittstelle oder manuell im EUI-64-Format konfiguriert.
 
Betrachten Sie noch einmal die Adresse aus [https://docs.oracle.com/cd/E24841_01/html/820-2980/ipv6-overview-10.html#ipv6-overview-fig-2 Abbildung 3-2]:
 
<tt>2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b</tt>
 
In diesem Beispiel werden alle 128 Bit einer IPv6-Adresse gezeigt. Die ersten 48 Bit (<tt>2001:0db8:3c4d</tt>) enthalten das Standortpräfix, das die öffentliche Topologie darstellt. Die nächsten 16 Bit (<tt>0015</tt>) enthalten die Teilnetz-ID, die die private Topologie des Standorts darstellt. Die nachrangigen rechten 64 Bit (<tt>0000:0000:1a2f:1a2b</tt>) enthalten die Schnittstellen-ID.
 
=== Abkürzen von IPv6-Adressen ===
 
Die meisten IPv6-Adressen belegen nicht alle verfügbaren 128 Bit. Dies führt zu Feldern, die entweder mit Nullen aufgefüllt werden oder nur Nullen enthalten.
 
Die IPv6-Adressierungsarchitektur ermöglicht Ihnen eine Notation mit zwei Doppelpunkten (: : ), um zusammenhängende 16-Bit-Felder mit Nullen darzustellen. So können Sie die IPv6-Adresse aus [https://docs.oracle.com/cd/E24841_01/html/820-2980/ipv6-overview-10.html#ipv6-overview-fig-2 Abbildung 3-2] beispielsweise schreiben, indem Sie die zwei zusammenhängenden Felder mit Nullen in der Schnittstellen-ID durch zwei Doppelpunkte ersetzen. Die resultierende Adresse lautet dann <tt>2001:0db8:3c4d:0015::1a2f:1a2b</tt>. Andere aus Null bestehende Felder können als einzelne 0 dargestellt werden. Sie können führende Nullen in einem Feld weglassen, d.&nbsp;h. <tt>0db8</tt> kann beispielsweise als <tt>db8</tt> geschrieben werden.
 
Die Adresse <tt>2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b</tt> kann also zu <tt>2001:db8:3c4d:15::1a2f:1a2b</tt> verkürzt werden.
 
Sie können die Notation mit zwei Doppelpunkten verwenden, um alle zusammenhängenden Felder mit Nullen in der IPv6-Adresse zu ersetzen. So kann die IPv6-Adresse <tt>2001:0db8:3c4d:0015:0000:d234::3eee:0000 </tt>zu <tt>2001:db8:3c4d:15:0:d234:3eee::</tt> verkürzt werden.
 
=== Präfixe in IPv6 ===
 
Die linken Felder der IPv6-Adresse enthalten das zum Routen von IPv6-Paketen verwendete Präfix. IPv6-Präfixe weisen das folgende Format auf:
 
''Präfix''/''Länge in Bit''
 
Die Präfixlänge wird in der Classless Inter-Domain Routing (CIDR)-Notation angegeben. Die CIDR-Notation wird durch einen Schrägstrich am Ende der Adresse gekennzeichnet, dem die Präfixlänge in Bit folgt. Weitere Informationen zu IP-Adressen im CIDR-Format finden Sie unter [https://docs.oracle.com/cd/E24841_01/html/820-2980/ipplan-5.html#exlvx Erstellen eines CIDR IPv4-Adressierungsschemas].
 
Das Standortpräfix einer IPv6-Adresse belegt bis zu 48 der linken Bit einer IPv6-Adresse. Beispielsweise umfasst das Standortpräfix der IPv6-Adresse <tt>2001:db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b/48</tt> 48 Bit auf der linken Seite: <tt>2001:db8:3c4d</tt>. Sie verwenden die folgende Notation mit komprimierten Nullen, um dieses Präfix darzustellen:
 
<tt>2001:db8:3c4d::/48</tt>
 
 
Hinweis - Das Präfix <tt>2001:db8::/32</tt> wird speziell für Dokumentationsbeispiele verwendet.
 
 
Sie können auch ein Teilnetzpräfix angeben, das die interne Netzwerktopologie für einen Router definiert. Die IPv6-Beispieladresse hat das folgende Teilnetzpräfix.
 
<tt>2001:db8:3c4d:15::/64</tt>
 
Das Teilnetzpräfix umfasst immer 64 Bit. Diese Bit umfassen 48 Bit für das Standortpräfix, zusätzlich zu den 16 Bit für die Teilnetz-ID.
 
Die folgenden Präfixe wurden für besondere Zwecke reserviert:
 
<div style="margin-left:0cm;"><tt>2002::/16</tt> </div>
 
<div style="margin-left:1cm;">Gibt an, dass ein 6to4-Routing-Präfix folgt.</div>
 
<div style="margin-left:0cm;"><tt>fe80::/10</tt> </div>
 
<div style="margin-left:1cm;">Gibt an, dass eine Link-lokale Adresse folgt.</div>
 
<div style="margin-left:0cm;"><tt>ff00::/8</tt> </div>
 
<div style="margin-left:1cm;">Gibt an, dass eine Multicast-Adresse folgt.</div>
 
=== Unicast-Adressen ===
 
IPv6 umfasst zwei unterschiedliche Unicast-Adresszuweisungen:* Globale Unicast-Adresse
* Link-lokale Adresse
 
 
 
Der Typ einer Unicast-Adresse wird durch die linken (hochrangigen) Bit in der Adresse festgelegt, die das Präfix enthalten.
 
Die Unicast-Adresse ist in der folgenden Hierarchie strukturiert:* Öffentliche Topologie
* Standorttopologie (privat)
* Schnittstellen-ID
 
 
 
==== Globale Unicast-Adresse ====
 
Die globale Unicast-Adresse ist weltweit einmalig im Internet. Die unter [https://docs.oracle.com/cd/E24841_01/html/820-2980/ipv6-overview-10.html#ipv6-overview-170 Präfixe in IPv6] gezeigte IPv6-Beispieladresse ist eine globale Unicast-Adresse. Die folgende Abbildung zeigt den Umfang der globalen Unicast-Adresse im Vergleich zu Komponenten der IPv6-Adresse.
 
Abbildung&nbsp;3-3 Komponenten der globalen Unicast-Adresse
 
[[Image:Bild2.png|top|alt="image:In der Abbildung wird eine Unicast-Adresse in die öffentliche Topologie, das Standortpräfix und die Standorttopologie, die Teilnetz-ID und die Schnittstellen-ID unterteilt."]]
 
===== Öffentliche Topologie =====
 
Das Standortpräfix legt die öffentliche Topologie Ihres Netzwerks gegenüber einem Router fest. Sie beziehen das Standortpräfix für Ihr Unternehmen von einem ISP oder der Regional Internet Registry (RIR).
 
===== Standorttopologie und IPv6-Teilnetze =====
 
In IPv6 definiert die Teilnetz-ID ein administratives Teilnetz des Netzwerks und umfasst bis zu 16 Bit. Sie weisen die Teilnetz-ID während der Konfiguration eines IPv6-Netzwerks zu. Das Teilnetzpräfix legt die Standorttopologie für einen Router fest, indem es den Link angibt, dem das Teilnetz zugewiesen wurde.
 
IPv6-Teilnetze gleichen konzeptuell IPv4-Teilnetzen, da jedes Teilnetz in der Regel einem Hardware-Link zugewiesen ist. IPv6-Teilnetz-IDs werden jedoch in hexadezimaler Notation, IPv4-Teilnetz-IDs hingegen in getrennter dezimaler Notation ausgedrückt.
 
===== Schnittstellen-ID =====
 
Die Schnittstellen-ID gibt eine Schnittstelle für einen bestimmten Knoten an. Eine Schnittstellen-ID muss innerhalb des Teilnetzes einmalig sein. IPv6-Hosts können das Neighbor Discovery-Protokoll verwenden, um eigene Schnittstellen-IDs automatisch zu erzeugen. Neighbor Discovery generiert basierend auf der MAC- oder der EUI-64-Adresse der Host-Schnittstelle automatisch die Schnittstellen-ID. Sie können Schnittstellen-IDs auch manuell zuweisen. Dies wird für IPv6-Router und IPv6-konforme Server empfohlen. Eine Anleitung zum manuellen Erstellen einer EUI-64-Adresse finden Sie in RFC 3513, [http://www.ietf.org/rfc/rfc3513.txt?number=3513 Internet Protocol Version 6 (IPv6) Addressing Architecture].
 
==== Globale Unicast-Übergangsadressen ====
 
Als Übergangslösung bietet das IPv6-Protokoll die Möglichkeit, eine IPv4-Adresse in eine IPv6-Adresse einzubetten. Dieser IPv4-Adresstyp vereinfacht das Tunneling von IPv6-Paketen über vorhandene IPv4-Netzwerke. Ein Beispiel einer globalen Unicast-Übergangsadresse ist die 6to4-Adresse. Weitere Informationen zur 6to4-Adressierung finden Sie unter [https://docs.oracle.com/cd/E24841_01/html/820-2980/ipv6-ref-47.html#ipv6-ref-50 Automatische 6to4-Tunnel].
 
==== Link-lokale Unicast-Adresse ====
 
Die Link-lokale Unicast-Adresse kann nur auf dem lokalen Netzwerklink verwendet werden. Link-lokale Adressen sind außerhalb des Unternehmens ungültig und werden nicht erkannt. Das folgende Beispiel zeigt das Format einer Link-lokalen Adresse.
 
Beispiel&nbsp;3-1 Komponenten der Link-lokalen Unicast-Adresse
 
[[Image:Bild3.png|top|alt="image:Die Abbildung zeigt das Format einer Link-lokalen IPv6-Adresse, die im folgenden Kontext beschrieben wird."]]
 
Ein Link-lokaler Präfix hat das folgende Format:
 
<tt>fe80::</tt>''Schnittstellen-ID''<tt>/10 </tt>
 
Das Folgende ist ein Beispiel einer Link-lokalen Adresse:
 
<tt>fe80::23a1:b152</tt>
 
<div style="margin-left:0cm;"><tt>fe80</tt> </div>
 
<div style="margin-left:1cm;">Hexadezimale Darstellung des binären 10-Bit-Präfixes 1111111010. Dieses Präfix identifiziert den Typ der IPv6-Adresse als Link-lokal.</div>
 
<div style="margin-left:0cm;">''Schnittstellen-ID'' </div>
 
<div style="margin-left:1cm;">Hexadezimale Adresse der Schnittstelle, die in der Regel von der 48-Bit-MAC-Adresse abgeleitet wird.</div>
 
Wenn Sie IPv6 während der Oracle Solaris-Installation aktivieren, wird die Schnittstelle mit der niedrigsten Nummer auf dem lokalen Computer mit einer Link-lokalen Adresse konfiguriert. Jede Schnittstelle benötigt mindestens eine Link-lokale Adresse, um den Knoten gegenüber anderen Knoten auf dem lokalen Link zu identifizieren. Aus diesem Grund müssen Sie die Link-lokalen Adressen zusätzlicher Schnittstellen eines Knotens manuell konfigurieren. Nach der Konfiguration verwendet der Knoten die Link-lokalen Adressen zur automatischen Adresskonfiguration und für das Neighbor Discovery-Protokoll.
 
=== Multicast-Adressen ===
 
IPv6 unterstützt die Verwendung von Multicast-Adressen. Die Multicast-Adresse gibt eine Multicast-Gruppe an, eine Gruppe von Schnittstellen, die sich in der Regel auf verschiedenen Knoten befinden. Eine Schnittstelle kann mehreren Multicast-Gruppen angehören. Lauten die ersten 16 Bit einer IPv6-Adresse <tt>ff00</tt>'' n'', so handelt es sich bei der Adresse um eine Multicast-Adresse.
 
Multicast-Adressen werden für das Senden von Informationen oder Services an alle Schnittstellen verwendet, die zu einer Multicast-Gruppe gehören. Beispielsweise kann durch einmaliges Verwenden von Multicast-Adressen mit allen IPv6-Knoten auf dem lokalen Link kommuniziert werden.
 
Wenn die IPv6-Unicast-Adresse einer Schnittstelle erstellt wird, macht der Kernel die Schnittstelle automatisch zu einem Mitglied bestimmter Multicast-Gruppen. Beispielsweise macht der Kernel jeden Knoten zu einem Mitglied der Multicast-Gruppe „Angeforderter KnotenNode“, die vom Neighbor Discovery-Protokoll zur Erkennung der Erreichbarkeit verwendet wird. Darüber hinaus macht der Kernel einen Knoten automatisch zu einem Mitglied der Multicast-Gruppen „Alle Knoten“ oder „Alle Router“.
 
Ausführliche Informationen zur Multicast-Adressen finden Sie unter [https://docs.oracle.com/cd/E24841_01/html/820-2980/ipv6-ref-77.html#ipv6-overview-201 IPv6-Multicast-Adressen im Detail]. Technische Informationen finden Sie in [ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc3306.txt RFC 3306, Unicast-Prefix-based IPv6 Multicast Addresses], in der das Multicast-Adressenformat erläutert wird. Weitere Informationen zur ordnungsgemäßen Verwendung von Multicast-Adressen und -Gruppen finden Sie in [ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc3307.txt RFC 3307, Allocation Guidelines for IPv6 Multicast Addresses].
 
=== Anycast-Adressen und -gruppen ===
 
IPv6-Anycast-Adressen geben eine Schnittstellengruppe an, die sich auf unterschiedlichen IPv6-Knoten befindet. Jede Schnittstellengruppe wird als eine Anycast-Gruppe bezeichnet. Wenn ein Paket an eine Anycast-Adresse gesendet wird, empfängt das Anycast-Gruppenmitglied das Paket, das dem Sender am nächsten ist.
 
 
Hinweis - Das Erstellen von Anycast-Adressen und -Gruppen wird in Oracle Solaris nicht unterstützt. Jedoch können Oracle Solaris IPv6-Knoten Pakete an Anycast-Adressen senden. Weitere Informationen finden Sie unter [https://docs.oracle.com/cd/E24841_01/html/820-2980/ipv6-ref-47.html#ipv6-ref-56 Sicherheitsbetrachtungen bei Tunneln zu einem 6to4-Relay-Router].
 
 
<noinclude>
 
== Anhang ==
=== Siehe auch ===
<div style="column-count:3">
<categorytree hideroot=on mode="pages">IPv6/Adresse</categorytree>
</div>
----
{{Special:PrefixIndex/{{BASEPAGENAME}}/}}
 
=== Dokumentation ===
<!--
; Man-Page
# [https://manpages.debian.org/stable/procps/pgrep.1.de.html prep(1)]
 
; Info-Pages
-->
 
=== Links ===
==== Projekt ====
 
==== Weblinks ====
 
 
{{DEFAULTSORT:new}}
{{DISPLAYTITLE:new}}
 
[[Kategorie:new]]
 
</noinclude>
 


= Typen =
{{:IPv6/Adresse/Typen}}
[[Kategorie:IPv6/Adresse]]
[[Kategorie:IPv6/Adresse]]

Aktuelle Version vom 17. Juli 2025, 11:30 Uhr

IPv6/Adresse - IP/Adresse in einem IPv6-Netzwerk

Eigenschaften

Eigenschaften von IPv6-Adressen

ip -6 a
 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 state UNKNOWN qlen 1000
 inet6 ::1/128 scope host noprefixroute
 valid_lft forever preferred_lft forever
 2: enp5s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 state UP qlen 1000
 inet6 2001:470:6d:b25:8ad:9fd5:a987:ae27/64 scope global dynamic noprefixroute
 valid_lft 86281sec preferred_lft 14281sec
 inet6 fe80::2aa1:d9b5:c8a6:bcbb/64 scope link noprefixroute
 valid_lft forever preferred_lft forever
1
Localhost
4
Ethernet
Eigenschaft Beschreibung
Länge 128 Bit
  • Präfix: Ersten 64 Bit
  • Suffix: Letzten 64 Bit (Interface-Identifier)

128 Bit sind in dezimaler Darstellung schlecht lesbar

  • Bevorzugt wird eine hexadezimale Darstellung
Scope Gültigkeitsbereich
  • Link-Local: IP-Pakete werden nicht über Grenzen des Link geroutet
  • Site-Local: IP-Pakete werden nicht über Grenzen der Einrichtung geroutet
  • Global: IP-Pakete werden weltweit geroutet
lifetime Begrenzte Lebensdauer
Unicast, Multicast und Anycast Spezifikation verschiedener Unicast, Multicast und Anycast Adressen
  • in IPv6 existiert keine Broadcast Adresse — wird durch Multicast nachgebildet
Mehreren IP-Adressen Netzwerkschnittstellen können unter mehreren IP-Adressen erreichbar sein
  • link-lokalen Adresse
  • global eindeutigen Adressen
Interface-Identifier Ein Interface-Identifier kann damit Teil mehrerer IPv6-Adressen sein
  • welche mit verschiedenen Präfixen auf dieselbe Netzwerkkarte gebunden sind
  • Insbesondere gilt dies auch für Präfixe möglicherweise verschiedener Provider
    • vereinfacht Multihoming



IP-Adressierung

IPv6/Adresse - Adresse des Internet Protokolls

Beschreibung

Eine IP-Adresse ist eine Adresse in Computernetzen, die – wie das Internet – auf dem Internetprotokoll (IP) basieren

  • Sie wird Geräten zugewiesen, die an das Netz angebunden sind, macht die Geräte so adressierbar und damit erreichbar
  • Die IP-Adresse kann einen einzelnen Empfänger oder eine Gruppe von Empfängern (Multicast, Broadcast) bezeichnen
  • Umgekehrt können einem Computer mehrere IP-Adressen zugeordnet sein

Die IP-Adresse wird vor allem verwendet, um Daten von ihrem Absender zum vorgesehenen Empfänger zu transportieren. Ähnlich der Postanschrift auf einem Briefumschlag werden Datenpakete mit einer IP-Adresse versehen, die den Empfänger eindeutig identifiziert

  • Aufgrund dieser Adresse können die „Poststellen“, die Router, entscheiden, in welche Richtung das Paket weitertransportiert werden soll
  • Im Gegensatz zu Postadressen sind IP-Adressen nicht an einen bestimmten Ort gebunden

Die bekannteste Notation der heute geläufigen IPv4-Adressen besteht aus vier Zahlen, die Werte von 0 bis 255 annehmen können und mit einem Punkt getrennt werden, beispielsweise 192.0.2.42

  • Technisch gesehen ist die Adresse eine 32-stellige (IPv4) oder 128-stellige (IPv6) Binärzahl


Beschreibung

Adresse in Computernetzen

Sie wird Geräten zugewiesen, die an das Netz angebunden sind, macht die Geräte so adressierbar und damit erreichbar.

  • Die IP-Adresse kann einen einzelnen Empfänger oder eine Gruppe von Empfängern bezeichnen (Multicast, Broadcast).
  • Umgekehrt können einem Computer mehrere IP-Adressen zugeordnet sein.

Die IP-Adresse wird vor allem verwendet, um Daten von ihrem Absender zum vorgesehenen Empfänger zu transportieren. Ähnlich der Postanschrift auf einem Briefumschlag werden Datenpakete mit einer IP-Adresse versehen, die den Empfänger eindeutig identifiziert.

  • Aufgrund dieser Adresse können die "Poststellen", die Router, entscheiden, in welche Richtung das Paket weitertransportiert werden soll.
  • Im Gegensatz zu Postadressen sind IP-Adressen nicht an einen bestimmten Ort gebunden.

Die bekannteste Notation der heute geläufigen IPv4-Adressen besteht aus vier Zahlen, die Werte von 0 bis 255 annehmen können und mit einem Punkt getrennt werden, beispielsweise 192.0.2.42.

  • Technisch gesehen ist die Adresse eine 32-stellige (IPv4) oder 128-stellige (IPv6) Binärzahl



TMP

IP/Adressierung - Kommunikationsformen / Routing-Schemata


Art Ziel Darstellung Verwendung
Unicast Ein bestimmter Node IPv6, IPv4
Multicast Gruppe von Nodes IPv6, IPv4
Anycast Naheliegendster Node aus einer Gruppe IPv6, IPv4
Broadcast Alle Nodes IPv4


Notation

IPv6/Adresse/Notation - IPv6 Adresse Notifikation

Beschreibung

IPv6 Adressen sind 128 bit lang

Binär-Darstellung
00100000000000010000110110111000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001
Nibbles
0010 0000 0000 0001 0000 1101 1011 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
Byte
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16
0010 0000 0000 0001 0000 1101 1011 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

Darstellung

Solche Zahlen sind schwer zu merken

  • IPv6 Adressdarstellung ist bitorientiert (wie bei IPv4)
Hexadezimale Darstellung
  • Geeignetere Schreibweise
  • 4 bit (nibble) werden durch ein Zeichen 0-9 und a-f (10-15) dargestellt
  • Reduzierung der Darstellung auf 32 Zeichen

Diese Darstellung ist ebenfalls nicht sehr angenehm

  • Mögliche Verwechslung oder Verlust einzelner hexadezimaler Ziffern
  • sodass die IPv6 Designer das hexadezimale Format mit einem Doppelpunkt als Trennzeichen nach jedem 16 bit Block erweiterten
  • Ferner wird das führende "0x" (ein in Programmiersprachen verwendetes Identifizierungsmerkmal für hexadezimale Werte) entfernt
  • Führende Nullen jedes 16 bit-Blocks weggelassen werden

Eine Sequenz von 16 bit-Blöcken, die nur Nullen enthalten, kann durch ein "::" ersetzt werden

  • Diese Komprimierung kann aber nicht öfter als einmal durchgeführt werden

Die höchstmögliche Reduktion sieht man bei der IPv6 Localhost Adresse:

::1

Adress-Notation

Binäre Darstellung
0010 0000 0000 0001 0000 1101 1011 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
Byte 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16
0010 0000 0000 0001 0000 1101 1011 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
Hexadezimale Darstellung
Byte 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16
20 01 0D B8 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01
2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0000:0001

RFC 4291

RFC/4291 - IPv6-Adress-Notation

Beschreibung

Regel Beschreibung
1 Hexadezimale Darstellung
2 Führende Nullen streichen
3 0-Blöcke ersetzen

Hexadezimale Darstellung

20010db885a308d313198a2e03707344
Acht Blöcke
  • Je zwei Byte
  • Durch Doppelpunkt getrennt
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344

Führende Nullen

  • Führende Nullen dürfen ausgelassen werden
2001:0db8:0000:08d3:0000:8a2e:0070:7344

ist gleichbedeutend mit

2001:0db8:0:08d3:0:8a2e:70:7344

0-Blöcke ersetzen

  • Aufeinander folgende 0-Blöcke werden durch :: ersetzt
2001:0db8:0:0:0:0:1428:57ab

ist gleichbedeutend mit

2001:db8::1428:57ab
Ersetzung darf nur einmal durchgeführt werden

Höchstens eine zusammenhängende Gruppe aus Null-Blöcken darf ersetzt werden

2001:0db8:0:0:8d3:0:0:0

darf gekürzt werden zu

2001:0db8::8d3:0:0:0

oder

2001:0db8:0:0:8d3::

Es empfiehlt sich, den Block mit den meisten Null-Blöcken zu kürzen

Wegen Mehrdeutigkeit unzulässig
2001:db8::8d3::

kann auch als

2001:db8:0:0:0:8d3:0:0

interpretiert werden

Einbettete IPv4-Adresse

Darstellung

Einbettung eines IPv4-Adressraums in den IPv6-Adressraum

2001:0db8:0:0:0:0:1428:57ab


Die letzten vier Byte können dezimal notiert werden

::ffff:127.0.0.1

ist eine alternative Schreibweise für

::ffff:7f00:1

Zulässige Schreibweisen

Zulässige Schreibweisen einer IPv6Adresse nach RFC 4291

2001:db8:0:0:1:0:0:1
2001:0db8:0000:0000:1:00:0:1
2001:db8::1:0:0:1
2001:db8::0:1:0:0:1
2001:0db8::0:1:0:0:1
2001:db8:0:0:1::1
2001:db8:0000:0:1::1
2001:DB8:0:0:1::1
…

Die Darstellung für und zwischen Menschen regelt RFC/5952


RFC 5952

RFC/5952 - Notation und Darstellung von IPv6-Adressen für und zwischen Menschen

Beschreibung

Notation für und zwischen Menschen

Problem nach RFC/4291

Zulässige Schreibweisen

2001:db8:0:0:1:0:0:1
2001:0db8:0000:0000:1:00:0:1
2001:db8::1:0:0:1
2001:db8::0:1:0:0:1
2001:0db8::0:1:0:0:1
2001:db8:0:0:1::1
2001:db8:0000:0:1::1
2001:DB8:0:0:1::1
…

Übersicht

Regel Aspekt Beschreibung
1 Führende Nullen Müssen weggelassen werden
2 Null-Blöcke Müssen die größtmögliche Anzahl von Null-Blöcken kürzen
3 Alleinstehende Null-Blöcke Dürfen nicht zur Kürzung eines alleinstehenden Null-Blocks benutzt werden
4 Gleichwertige Kürzungen Es muss die Erste von links gekürzt werden
5 Alphabetische Zeichen Müssen kleingeschrieben werden
6 Port-Nummern Bei angabe eine Port-Nummer muss die IPv6-Adressen in eckige Klammern gesetzt werden
7 URL-Notation In URLs müssen IPv6-Adressen in eckige Klammern eingeschlossen werden
8 Netznotation Netzwerke müssen nach CIDR-Notation angegeben werden



Interface-Identifier

IPv6/Interface/Identifier - IPv6 Interface Identifier

Beschreibung

Aufbau und Erzeugung

Interface Identifier

Link Layer Adresse (OSI-Modell Schicht 2)

  • 64 Bit
  • MAC-Adresse der Schnittstelle

Dazu wird das 64 Bit lange, genormte IEEE EUI-64 Adressformat in einer leicht abgeänderten Form verwendet

  • Durch Invertierung des u-Bits wird die Konfiguration von Hand erleichtert
Kanonische Sichtweise

ISO/OSI-Modell Schicht 2

0-7 8-15 16-23 24-31 32-39 40-47
cccc ccUG cccc cccc cccc cccc xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
Kennzeichnung Beschreibung
U 1: universal - weltweit eindeutige Adresse
0: local - lokal eindeutige Adresse
G 1: group - Gruppen-/Multicast-Adresse
0: individual - Einzel-Adresse
c Interface-Hersteller
x Adressbit

Abbildung

Quelle Ziel
EUI-64 IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)
MAC-Adresse (48 Bit) IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)

EUI-64

IEEE EUI-64 Adresse (64 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)
  • EUI-64 Adresse wird übernommen
  • Das U-Bit wird invertiert
Adresse 0-7 8-15 16-23 24-31 32-39 40-47 48-55 56-63
IEEE EUI-64 Adresse (64 Bit) cccc cc0G cccc cccc cccc cccc xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit) cccc cc1G cccc cccc cccc cccc xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
Beispiel
Option Beschreibung
IEEE EUI-64 Adresse (64 Bit) 7834:1234:ABCD:5678
IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit) 7A34:1234:ABCD:5678

MAC-Adresse

IEEE 802.3 MAC-Adresse (48 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)
RFC 2464

Bei der Abbildung der 48 Bit langen IEEE 802.3 auf die 64 Bit langen IPv6-Interface ID Adresse, führt der Weg über die Abbildung auf eine IEEE EUI-64 Adresse RFC/2464

Option Beschreibung
1 Dazu werden die ersten drei Oktette der IEEE 802.3 MAC-Adresse (OUI = Organizational Unique Identfier) in die IEEE EUI-64 Adresse übernommen
2 In das vierte und das fünfte Oktett wird die Zahlen FF16 und FE16 eingefügt
3 Die letzten 3 Oktette der IEEE 802.3 MAC-Adresse werden zu den letzten drei Oktetten der IEEE EUI-64 Adresse. Zusätzlich wird auch das u-Bit invertiert
Adresse 0-7 8-15 16-23 24-31 32-39 40-47
MAC-Adresse (48 Bit) cccc ccUG cccc cccc cccc cccc xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
Adresse 0-7 8-15 16-23 24-31 32-39 40-47
MAC-Adresse (48 Bit) cccc ccUG cccc cccc cccc cccc xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
Adresse 0-7 8-15 16-23 24-31 32-39 40-47 48-55 56-63
IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit) cccc cc0G cccc cccc cccc cccc 1111 1111 1111 1110 xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit) cccc cc0G cccc cccc cccc cccc F F F E xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit) cccc cc1G cccc cccc cccc cccc F F F E xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx

Beispiel

IEEE 802.3 MAC-Adresse (64 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)
Option Beschreibung
IEEE 802.3 MAC-Adresse (48Bit) 3007:8912:3456
IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit) 3207:89FF:FE12:345
EUI-64 (64-Bit Extended Unique Identifier)

Vom IEEE standardisiertes MAC-Adressformat zur Identifikation von Netzwerkgeräten

Eine EUI-64 Adresse ist 64 Bit lang und setzt sich aus zwei Teilen zusammen

Die ersten 24, 28 oder 36 Bit identifizieren den Hardwarehersteller

  • siehe OUI
  • Die restlichen Bit dienen der Geräteidentifikation
Eine Variante davon ist das sogenannte modifizierte EUI-64 Adressformat welches bei IPv6 zum Einsatz kommt
  • Dieses unterscheidet sich darin, dass der Wert des siebten Bit (von links) einer EUI-64 Adresse, auch Universal/Local Bit genannt, invertiert wird


Typen

IPv6/Adresse/Typen - Unterteilung des IPv6-Adressraums

IPv6-Adressentypen

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

"IPv6 Address Types

Haupttypen
Typ Beschreibung
Unicast 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 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 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 IPv6 nutzte keine Broadcasts
Zu unterstützende Adressen

IPv6 Adressen, die IPv6 Geräte mindestens unterstützen müssen

Device Adressen
Host
  • Unicast Adresse
  • Multicast Adressen (aus Unicast errechnete, Gruppenadressen)
  • Loopback Adresse
  • Link lokale (errechnete) Adresse
Router
  • alle Host Adressen
  • alle Router Anycast
  • alle Router Multicast Adressen
  • berechneten Multicast Adressen für jede Anycast Adresse


Adressraum
IPv4 IPv6
Länge (Bit) 32 128
Maximale Anzahl 232 2128
4.294.967.296 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456
Lehren aus IPv4
Vorteilhaft

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)
Adress-Typen

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

Adressraum

IANA weist IPv6-Adressraum zu

Internet Assigned Numbers Authority (IANA)

Kleiner Teil zugewiesen

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
IANA vergibt nur Adressen, die mit den ersten 3 Bit 001 beginnen
  • Derzeit beginnen in der Internet-IPv6-Routing-Tabelle alle Präfixe mit der hexadezimalen Ziffer 2 oder 3

Präfix

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

::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

Host-Teil

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

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