IPv6/Adressierung: Unterschied zwischen den Versionen

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'''topic''' - Beschreibung
= IPv6 Adressen =
= IPv6 Adressen =
== Adressaufbau von IPv6 ==
{{:IPv6/Adresse}}
; IPv6-Adressen sind 128 Bit lang
* Präfix: Ersten 64 Bit
* Suffix: Letzten 64 Bit
** Interface-Identifier
 
[[File:ipv6Adressierung02.png|600px]]
 
; 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
 
== Adressnotation ==
; Binäre Darstellung einer IPv6-Adresse
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
 
; Hexadezimalzahl Darstellung einer IPv6-Adresse
2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0000:0001
 
== RFC 4291 ==
; Notation von IPv6-Adressen
 
; Hexadezimale Notation
; Acht Blöcke je 4 Nibble
* Mit Doppelpunkten getrennt
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
 
; Führende Nullen dürfen ausgelassen werden
2001:0db8:0000:08d3:0000:8a2e:0070:7344
ist gleichbedeutend mit
2001:db8:0:8d3:0:8a2e:70:7344
 
; Aufeinander folgende 0-Blöcke werden durch :: ersetzt
* 2001:0db8:0:0:0:0:1428:57ab
ist gleichbedeutend mit
2001:db8::1428:57ab
 
== RFC 4291 ==
; Adressnotation
 
; Einbettung eines IPv4-Adressraums in den IPv6-Adressraum
; Die letzten vier Byte können dezimal notiert werden
::ffff:127.0.0.1
ist eine alternative Schreibweise für
::ffff:7f00:1
 
== RFC 5952 ==
; Darstellung für und zwischen Menschen
 
; Schreibweisen 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
2001:DB8:0:0:1::1
 
; RFC 5952
; Darstellung für und zwischen Menschen
 
== RFC 5952 ==
; Verbindliche Regeln zur Notation
 
; Verbindliche Regeln zur Notation und Darstellung fest
* für und zwischen Menschen
 
1. Führende Nullen müssen weggelassen werden
      2001:0db8:00::001 → 2001:db8::001
      2001:0db8:00::001 → 2001:db8::1
2. Zwei Doppelpunkte müssen die größtmögliche Anzahl von Null-Blöcken kürzen
      2001:db8:0:0:0:0:0:1 → 2001:db8::0:1
      2001:db8:0:0:0:0:0:1 → 2001:db8::1
3. Zwei Doppelpunkte dürfen nicht zur Kürzung eines alleinstehenden Null-Blocks benutzt werden
      2001:db8:0:1:1:1:1:1 → 2001:db8::1:1:1:1:1
      2001:db8:0:1:1:1:1:1 → 2001:db8:0:1:1:1:1:1
4. Bei gleichwertigen Möglichkeiten zur Kürzung ist die erste von links zu wählen
      2001:db8:0:0:1:0:0:1 → 2001:db8:0:0:1::1
      2001:db8:0:0:1:0:0:1 → 2001:db8::1:0:0:1
5. Alphabetische Zeichen werden klein geschrieben
      2001:DB8::1
      2001:db8::1
6. Bei der Angabe von Port-Nummern wird die Adresse in eckige Klammern geschrieben
      2001:db8::1:80
      [2001:db8::1]:80
 
== RFC 5952 ==
; Verbindliche Regeln zur Notation
 
; URL-Notation
; In einer URL wird die IPv6-Adresse in eckige Klammern eingeschlossen
 http://[2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344]/
 
verhindert die Interpretation von Portnummern als Teil der IPv6-Adresse
 http://[2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344]:8080/
 
== RFC 5952 ==
; Verbindliche Regeln zur Notation
 
; Netznotation
; IPv6-Netzwerke werden in der CIDR-Notation aufgeschrieben
* Dazu werden die erste Adresse (bzw. die Netzadresse) und die Länge des Präfixes in Bit
getrennt durch einen Schrägstrich notiert.
* Zum Beispiel steht
2001:0db8:1234::/48
* für das Netzwerk mit den Adressen
2001:0db8:1234:0000:0000:0000:0000:0000
bis
2001:0db8:1234:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
 
; Die Größe eines IPv6-Netzwerkes
* (oder Subnetzwerkes) im Sinne der Anzahl der vergebbaren Adressen in diesem Netz muss
eine Zweierpotenz sein.
 
; Ein einzelner Host
* Da ein einzelner Host auch als Netzwerk mit einem 128 Bit langen Präfix betrachtet werden
kann, werden Host-Adressen manchmal mit einem angehängten „/128“ geschrieben.
 
== Adress-Repräsentation ==
 
== IPv6-Adressnotation ==
; Zusammenfassung
[[File:ipv6Adressierung13.png|600px]]


= Interface Identifier =
= Interface Identifier =
 
{{:IPv6/Interface Identifier}}
== Interface Identifiers ==
; Aufbau und automatische Erzeugung
 
* Bei dem 64 Bit langen IPv6-Interface Identifier handelt es sich um die Link Layer Adresse
(OSI-Modell Schicht 2), d.h. der 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.
* Bei den folgenden Darstellung der Adresse handelt es sich um die kanonische Sichtweise in der
ISO/OSI-Modell Schicht 2.
 
u                                Kennzeichnung:
„1“ = universal : weltweit eindeutige Adresse
„0“ = local : lokal eindeutige Adresse
g                                Kennzeichnung:
„1“ = group : Gruppen-/Multicast-Adresse
„0“ = individual : Einzel-Adresse
c            durch IEEE festgelegte Bits die den Interface-Hersteller
kennzeichnen
x              durch Interface-Hersteller vergebene Adressbit
 
== Abbildungsvorschriften ==
# IEEE EUI-64 Adresse (64 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)
# IEEE 802.3 MAC-Adresse (48 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)
 
== IEEE EUI-64 Adresse (64 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit) ==
; Alle 64 Bit der IEEE EUI-64 Adresse werden übernommen
* Es wird lediglich das u-Bit invertiert.
* Beispiel
** IEEE EUI-64 Adresse (64 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)
 
IEEE EUI-64 Adresse (64 Bit)                        7834:1234:ABCD:5678
IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)                        7A34:1234:ABCD:5678
 
== IEEE 802.3 MAC-Adresse (48 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit) ==
* 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 [RFC2464].
* Dazu werden die ersten drei Oktette der IEEE 802.3 MAC-Adresse (OUI = Organizational
Unique Identfier) in die IEEE EUI-64 Adresse übernommen.
* In das vierte und das fünfte Oktett wird die Zahlen FF16 und FE16 eingefügt.
* 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.
* Beispiel
** IEEE 802.3 MAC-Adresse (64 Bit) => IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)
 
IEEE 802.3 MAC-Adresse (48Bit)                            3007:8912:3456
IPv6-Interface ID Adresse (64 Bit)                    3207:89FF:FE12:345
 
== EUI-64 ==
; EUI-64 (64-Bit Extended Unique Identifier)
bezeichnet ein 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 Bits 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 Bits (von links) einer EUI-64
Adresse, auch Universal/Local Bit genannt, invertiert wird.
 
== EUI-64 ==
; Umrechnung
; Eine 48 Bit lange MAC-Adresse lässt sich ohne Probleme in das modifizierte EUI-64
; Adressformat umrechnen:
 
; Die MAC-Adresse wird in zwei 24 Bit lange Teile geteilt
* wobei der erste Teil die ersten 24 Bit und der zweite Teil die letzten 24 Bit der modifizierten EUI-
64 Adresse bilden
 
; Die restlichen 16 Bits werden nach folgendem Bitmuster belegt:
* 1111 1111 1111 1110 (Hexadezimal: FFFE)
 
; Nach Schritt zwei befindet sich die Adresse im EUI-64-Format
 
; Wenn man nun den Wert des siebten Bits invertiert, erhält man die modifizierte EUI-
64-Adresse
 
== EUI-64 ==
 
== EUI-64 ==
Organisationally Unique  Network Interface Controller
Identifier (OUI)            (NIC) Specific
3 bytes                      3 bytes
 
00 0C 29 0C 47 D5
 
00 0C 29                                        0C 47 D5
8 bit
b8 b7 b6 b5 b4 b3    1 b1
 
02 0C 29                                        0C 47 D5


= Adressraum =
= Adressraum =
; Aufteilung des Adressraums
{{:IPv6/Adressraum}}
 
== Adresszuweisung ==
; Internetprovider und Regional Internet Registry
; Internetprovider (ISP) bekommen die ersten 32 Bit (oder weniger) als Netz von einer
; Regional Internet Registry (RIR) zugewiesen
* Dieser Bereich wird vom Provider weiter in Subnetze aufgeteilt
 
; Die Länge der Zuteilung an Endkunden wird dabei dem ISP überlassen
* Vorgeschrieben ist die minimale Zuteilung eines /64-Netzes
* Ältere Dokumente (z.B. RFC 3177) schlagen eine Zuteilung von /48-Netzen an Endkunden vor
* In Ausnahmefällen ist die Zuteilung größerer Netze als /48 oder mehrerer /48-Netze an einen
Endkunden möglich
* Informationen über die Vergabe von IPv6-Netzen können über die Whois-Dienste der jeweiligen
RIRs abgefragt werden
 
== Präfixe ==
; Präfixe geben den Netzwerkteil der Adresse an
* Sie werden in CIDR - Notation angegeben
 
; Alle übrigen Bit können verwendet werden zur
* Unterteilung in Subnetze
* Adressierung von Nodes
 
; Das Präfix /128 bezeichnet einen einzelnen Node
 
; Typische Präfix-Längen
 
== Netzsegmente ==
; Einzelnen Netzsegmenten werden in der Regel ein 64 Bit langer Präfix zugewiesen
* das zusammen mit dem 64 Bit langen Interface-Identifier die Adresse bildet
 
; Der Interface-Identifier
* kann aus der MAC-Adresse der Netzwerkkarte erstellt oder
* anders eindeutig zugewiesen werden
* das genaue Verfahren ist in RFC 4291, Anhang A beschrieben
 
== Netzsegmente ==
; Hat 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
 
== IPv6-Adressraum ==
; Der Adressraum von IPv6 teilt sich in mehrere große Blöcke auf
* die weiter unterteilt sein können
 
; Alle Adressen unterhalb der hierarchischen Adressebene eines Blockes weisen
einen identischen Präfix auf
* Dadurch wird das Routing entschieden vereinfacht
* Router können einen großen Teil der Entscheidungen schon anhand des Präfix treffen
 
; IPv4-Adressen
* Können mit dem Präfix 0 in den IP6-Raum eingeblendet werden
 
; Durch die neue Struktur stehen viele neuer Adressen und neue Adressierungsarten
zur Verfügung
 
; Pakete werden je nach Adressierung
* an genau eine Station gesendet (Unicast),
* an eine Gruppe von Stationen (Multicast)
* an die schnellste aus einer Gruppe von Stationen (Anycast)
 
== Adressierungsarten ==
 
== Zu unterstützende Adressen ==
 
== Zugeordnete Adressbereiche ==
 
== Address Scopes (Gültigkeitsbereiche) ==
; Es gibt verschiedene IPv6-Adressbereiche mit Sonderaufgaben
* und unterschiedlichen Eigenschaften
 
; Diese werden meist schon durch die ersten Bit der Adresse signalisiert
* Sofern nicht weiter angegeben, werden die Bereiche in RFC 4291 bzw. RFC 5156 definiert
 
; Scopes
interface/host                        Verlässt nie den Host
link-local                            Verlässt nie das lokale Subnetz
global                                Geht um die ganze Welt
 
; Address Scopes sind nicht mit Multicast Scopes zu verwechseln
 
== Besondere Adressen ==
; Nicht spezifizierte Adresse
 
::/128
* 128 0-Bit
* darf keinem Host zugewiesen werden
* zeigt das Fehlen einer Adresse an
 
; Verwendung
* Absenderadresse eines initialisierenden Hosts, solange er noch keine Adresse hat
* Serverprogramme werden durch Angabe dieser Adresse angewiesen, auf allen Adressen des
Hosts lauschen
 
; Loopback-Adresse
 
::1/128
* 127 0-Bit, ein 1-Bit
* ist die Adresse des eigenen Rechners
* loopback-Adresse, die in der Regel mit localhost verknüpft ist
 
== Unicast-Adressen ==
; Charakterisieren Kommunikation eines Netzknotens mit genau einem anderen
; Netzknoten
 
== Link-Local-Adressen ==
; Sind nur innerhalb abgeschlossener Netzwerksegmente (link) gültig
* Netzwerksegment ist ein lokales Netz, gebildet mit Switches oder Hubs, bis zum ersten Router
* Link-Local-Adressen sind mit APIPA-Adressen im Netz 169.254.0.0/16 vergleichbar.
 
; Formatpräfix lautet fe80::/10
 
10 Bit                      54 Bit          64 Bit
1111111010                  0                Interface ID
 
; Verwendung
* Adressierung von Nodes in abgeschlossenen Netzwerksegmenten
* Autokonfiguration
* Neighbour-Discovery
 
; Vorteile
* In einem Netzwerksegment muss keinen DHCP-Server zur Adressvergabe konfigurieren werden
 
; Zone ID
* Soll ein Gerät mittels einer dieser Adressen kommunizieren, so muss die Zone ID mit angegeben werden
* eine Link-Lokale-Adresse kann auf einem Gerät mehrfach vorhanden sein
 
; Beispiel
fe80::7645:6de2:ff:1%1 bzw. fe80::7645:6de2:ff:1%eth0
 
== Site Local Unicast (veraltet) ==
fec0::/10 (fec0… bis feff…)
* Auch: Standortlokale Adressen (site local addresses)
* Nachfolger der privaten IP-Adressen (beispielsweise 192.168.x.x)
* Durften nur innerhalb der gleichen Organisation geroutet werden
* Die Wahl des verwendeten Adressraums innerhalb von fec0::/10 war beliebig
 
Überschneidungen der Adressräume
* Es konnte zu Überschneidungen der Adressräume an unterschiedlichen Standorten kommen
** Bei der Zusammenlegung von ehemals getrennten Organisationen
** wenn eine VPN-Verbindung zwischen eigentlich getrennten mit Site Local Addresses nummerierten
Netzwerken hergestellt wurde
 
; Deprecated (RFC 3879)
* Aus diesem und weiteren Gründen sind Site Local Addresses nach RFC 3879 veraltet
** werden aus zukünftigen Standards verschwinden
* Neue Implementierungen müssen diesen Adressbereich als Global-Unicast-Adressen behandeln
 
; Nachfolger sind Unique Local Addresses
 
== Unique Local Unicast (ULA) ==
fc00::/7 (fc00… bis fdff…)
 
; Für private Adressen gibt es die Unique Local Addresses (ULA)
* beschrieben in RFC 4193
 
; Präfix fd
* Derzeit ist nur das Präfix fd für lokal generierte ULA vorgesehen
 
; Präfix fc
* ist für global zugewiesene, eindeutige ULA reserviert
 
; Site-ID
* Auf das Präfix folgen 40 Bit, als eindeutige Site-ID
 
; Eindeutigkeit
* Diese Site-ID ist bei den ULA mit dem Präfix fd zufällig zu generieren und somit
sehr wahrscheinlich eindeutig
* Bei global vergebenen ULA jedoch auf jeden Fall eindeutig
** RFC 4193 gibt jedoch keine konkrete Implementierung der Zuweisung von global eindeutigen Site-IDs an
 
; Subnet-ID
* Nach der Site-ID folgt eine 16-Bit-Subnet-ID, welche ein Netz innerhalb der Site angibt
 
== Unique Local Unicast (ULA) ==
; Beispiel
fd9e:21a7:a92c:2323::1
 
; Hierbei ist
* fd das Präfix für lokal generierte ULAs
* 9e:21a7:a92c ein einmalig zufällig erzeugter 40-Bit-Wert
* 2323 eine willkürlich gewählte Subnet-ID
* ::1 die Host-ID
 
; Vorteil der Verwendung von wahrscheinlich eindeutigen Site-IDs
* Beim Einrichten eines Tunnels zwischen getrennt voneinander konfigurierten Netzwerken sind
Adresskollisionen sehr unwahrscheinlich
* Pakete, die an eine nicht erreichbare Site gesendet werden, laufen mit großer
Wahrscheinlichkeit ins Leere, statt an einen lokalen Host gesendet zu werden, der zufällig die
gleiche Adresse hat
 
; ULA-Central
* Es existiert ein proposed standard, welcher Richtlinien für Registrare (IANA, RIR) beschreibt,
konkret deren Betrieb sowie die Adressvergabe-Regeln
* Allerdings ist eine derartige „ULA-Central“ noch nicht gegründet
* Sowohl der RFC 4193 als auch der proposed standard sind identisch in Bezug auf das
Adressformat und den Generierungs-Algorithmus
 
== Multicast-Adressen ==
; Multicast-Adressen sprechen eine ganze Gruppe von Rechnern an
* Das ist zum Beispiel für Video on Demand oder Fernunterricht nützlich und spart Bandbreite, da
es bereits auf der IP-Schicht ausgewertet wird und mehrfache Übertragung von Paketen
verhindert.
* Auch mehrere NTP-Server können einer Multicast-Gruppe angehören.
 
; Multicast-Adressen beginnen alle mit der Bitfolge 1111 1111
* Darauf folgen dei Felder Flag und Scope.
* Bisher ist allerdings nur das Flag T definiert mit den Werten 1 für dauerhaft und 0 für temporär.
 
== Multicast-Adressen ==
; Einer-zu-vielen-Kommunikation wird durch Multicast-Adressen abgebildet
 
== Multicast-Adressen ==
; Präfix ff00::/8 (ff…)
 
stehen für Multicast-Adressen
 
; Nach dem Multicast-Präfix folgen
* 4 Bit für Flags
* 4 Bit für den Gültigkeitsbereich (Scope)
 
; Flags sind zurzeit in folgenden Kombinationen gültig
* 0 Permanent definierte wohlbekannte Multicast-Adressen (von der IANA zugewiesen)
* 1 (T-Bit gesetzt) Transient (vorübergehend) oder dynamisch zugewiesene Multicast-Adressen
* 3 (P-Bit gesetzt, erzwingt das T-Bit) Unicast-Prefix-based Multicast-Adressen (RFC 3306)
* 7 (R-Bit gesetzt, erzwingt P- und T-Bit) Multicast-Adressen, welche die Adresse des
Rendezvous-Point enthalten (RFC 3956)
 
== Multicast-Adressen ==
; Gültigkeitsbereiche
 
; Die restlichen Bereiche sind nicht zugewiesen
* und dürfen von Administratoren benutzt werden, um weitere Multicast-Regionen zu definieren.
 
1            interfacelokal, diese Pakete verlassen die Schnicite_ref-multicast_28-1cite_ref-multicast_28-1
ttstelle nie. (Loopback)
2            link-lokal, werden von Routern grundsätzlich nie weitergeleitet und können deshalb das
Teilnetz nicht verlassen.
4            adminlokal, der kleinste Bereich, dessen Abgrenzung in den Routern speziell administriert
werden muss.
5            sitelokal, dürfen zwar geroutet werden, jedoch nicht von Border-Routern.
8            organisationslokal, die Pakete dürfen auch von Border-Routern weitergeleitet werden, bleiben
jedoch „im Unternehmen“ (hierzu müssen seitens des Routing-Protokolls entsprechende
Vorkehrungen getroffen werden).
e            globaler Multicast, der überallhin geroutet werden darf.
0, 3, f      reservierte Bereiche
 
; Beispiele für wohlbekannte 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.
 
== Anycast Adressen ==
 
== Anycast-Adressen ==
; Mit Anycast-Adressen erreicht man genau einen aus einer Gruppe von Rechnern
* die die selbe Anycast-Adresse haben
** Zum Beispiel einen aus einer Gruppe von
Nameservern, oder von Routern
bei einem Provider
 
== Unterteilung des IPv6-Adressraums ==
Präfix        Verwendung
0000 0000    Reserviert und IPv4
0000 0001    Nicht zugewiesen
0000 0010    OSI-NSAP-Adressen
0000 010      Netware IPX-Adressen
0000 011      Nicht zugewiesen
0000 1        Nicht zugewiesen
1            Nicht zugewiesen
1            Nicht zugewiesen
10            Adressen für Service Provider
11            Nicht zugewiesen
100          Adressen für geographische Bereiche
101          Nicht zugewiesen
110          Nicht zugewiesen
1110          Nicht zugewiesen
1111 10      Nicht zugewiesen
1111 110      Nicht zugewiesen
1111 1110    Nicht zugewiesen
1111 1110 0  Nicht zugewiesen
1111 1110 10  verbindungsspezifische lokale Adressen
1111 1110 11  Standortspezifische lokale Adressen
1111 1111    Multicast
 
; Unicast Adressen
 
== Unicast-Adressen ==
; Unicast-Adressen sind providerbasierte Adressen und gelten Weltweit
* Sie sind durch die ersten 3 Bit 010 gekennzeichnet.
* Anschließend folgen 5 Bit Registry-ID, die das Organ bezeichnen, das diese Adresse an den
Provider vergeben hat, auf die wiederum eine Provider-ID folgt.
* Anschließend folgt die Subscriber-Id, die die Einrichtung bezeichnet, die von dem Provider die
Adresse bezieht
 
; Der Subscriber kann sein Netz wiederum in verschiedene Unternetze gliedern
* die durch eine entsprechende ID gekennzeichnet sind
* Die letzten 48 Bit bilden schließlich die Interface-ID
* Da dies genau der Größe einer MAC-Adresse enstpricht, können sich damit Stationen im LAN
automatisch konfigurieren, indem sie einfach ihre MAC-Adresse als Interface-ID verwenden
 
; Weitere Adressbereiche
* die den heutigen lokalen Adressbereichen entsprechen, und die nicht von einem Router geroutet
werden
* Es sind dies verbindungsspezifische und standortspezifische lokale Adressen
 
== Global Unicast ==
; Alle anderen Adressen gelten als Global-Unicast-Adressen
; Von diesen sind jedoch bisher nur die folgenden Bereiche zugewiesen
 
::/96 (96 0-Bit)
* Stand für IPv4-Kompatibilitätsadressen
** welche in den letzten 32 Bit die IPv4-Adresse enthielten
** dies galt nur für globale IPv4 Unicast-Adressen
** Diese waren für den Übergang definiert
* In RFC 4291 vom Februar 2006 als veraltet (engl. deprecated) gekennzeichnet
 
0:0:0:0:0:ffff::/96 (80 0-Bit, gefolgt von 16 1-Bit)
* Steht für IPv4 mapped (abgebildete) IPv6 Adressen
* Die letzten 32 Bit enthalten die IPv4-Adresse
* Ein geeigneter Router kann diese Pakete zwischen IPv4 und IPv6 konvertieren
** und so die neue mit der alten Welt verbinden
 
2000::/3 (2000… bis 3fff…; was dem binären Präfix 001 entspricht)
* Stehen für die von der IANA vergebenen globalen Unicast-Adressen
* Routbare und weltweit einzigartige Adressen
 
== Bildung einer Globalen Unicast Adresse ==
 
== Global Unicast Adressen ==
2001                                                2003, 240, 260, 261, 262, 280, 2a0, 2b0
* werden an Provider vergeben                und 2c0
* die diese an ihre Kunden weiterverteilen      * werden von Regional Internet Registries
(RIRs) vergeben
2001::/32                                              * sind ihnen noch vollständig zugeteilt
* beginnend mit 2001:0:                          * anders als 2001::/16
* Tunnelmechanismus Teredo
3ffe::/16
2001:db8::/32                                          * Testnetzwerk 6Bone
* Dokumentationszwecke                          * wurden gemäß RFC 3701 an die IANA
* keine tatsächlichen Netzteilnehmer                  zurückgegeben
 
2002                                                64:ff9b::/96
* Adressen des Tunnelmechanismus 6to4
* Übersetzungsmechanismus NAT64
gemäß RFC 6146
 
== IPv6-Adressraum ==
; Zusammenfassung


= Privacy-Extensions =
= Privacy-Extensions =
; Privacy Extensions nach RFC 4941
{{:IPv6/Privacy Extensions}}
 
; Erzeugung des Interface-Identifiers
* Die Erzeugung des Interface-Identifiers aus der global eindeutigen MAC-Adresse ermöglicht die
Nachverfolgung von Benutzern
 
; Privacy-Extensions (PEX, RFC 4941)
* hebt die permanente Kopplung der Benutzeridentität an die IPv6-Adressen auf
 
; Zufällig generiert und regelmäßig gewechselt
* Indem der Interface-Identifier zufällig generiert wird und regelmäßig wechselt, soll ein Teil der
Anonymität von IPv4 wiederhergestellt werden
 
; Täglich wechselndes Präfix wünschenswert
* Im Privatbereich lässt das Präfix allein recht sicher auf einen Nutzer schließen
* Daher ist aus Datenschutzgründen ein vom Provider dynamisch zugewiesenes Präfix
wünschenswert
** in Verbindung mit den Privacy Extensions
** z. B. täglich wechselnd
 
; Whois-Datenbank
* Statische Adresszuteilung erfordern meist ein Eintrag in der öffentlichen Whois-Datenbank
* In Deutschland hat der Deutsche IPv6-Rat Datenschutzleitlinien formuliert, die auch eine
dynamische Zuweisung von IPv6-Präfixen vorsehen
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC)
* nutzt auf einigen Betriebssystemen per Vorgabe die Hardware-Adresse der
Netzwerkschnittstelle
 
; Solche Adressen sind im Internet leicht wiederzuerkennen
 
; Abhilfe schaffen die Privacy Extensions
* die zusätzliche, über Zufallszahlen generierte und wechselnde IPv6-Adressen erzeugen
 
; Stateless Address Autoconfiguration
* schiebt in der Mitte der nur 48 Bit langen MAC-Adresse zusätzlich die Bytes ff:fe ein
* erzeugt daraus den Local Identifier, also die hinteren 64 Bit einer IPv6-Adresse
* Die ersten 64 Bit gehören dem Netzwerk-Präfix, das der IPv6-Router im Netzwerk bekannt gibt
und das der Rechner in die globale IPv6-Adresse übernimmt.
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
Linuxe und Mac-OS
* leiten ohne Eingriff ihre globale IPv6-
Adresse aus der Hardware ab
* damit offenbaren sie Informationen über
den Benutzer
 
; Windows (seit Vista)
* erzeugt immer eine temporäre IPv6-
Adresse
* die dem Nutzer mehr Privatheit verschafft
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Den IPv6-Entwicklern fiel schnell auf
* dass dieses Verfahren die Privatsphäre von Rechner und Nutzer gefährdet
* Solche statischen IPv6-Adressen wirken wie eine eindeutige Hardware-ID, die der Rechner bei
jedem Kontakt zu einem IPv6-tauglichen Server überträgt.
* Brisant ist das bei Geräten wie Tablets oder Smartphones, denn sie werden in der Regel nur von
einer Person genutzt.
* Die für jeden Serverbetreiber und Netzbeobachter zugängliche MAC-Adresse erlaubt es damit,
diese Person wiederzuerkennen.
 
; Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6
* Daher definierten sie nachträglich das Verfahren "Privacy Extensions for Stateless Address
Autoconfiguration in IPv6" (RFC 4941)
* mit dem sich zusätzlich zu diesen statischen Adressen temporäre erzeugen lassen
* die der Rechner für seine Anfragen ins IPv6-Internet einsetzt
 
; Der Host Identifier dieser Adressen wird über Zufallszahlen ermittelt
* Allerdings setzen längst nicht alle aktuellen Betriebssysteme diese Erweiterung ab Werk ein
 
; Derzeit hat einzig Windows die Privacy Extensions eingeschaltet
* Andere wie Mac OS und Linux beherrschen das Verfahren
* man muss es aber per Hand aktivieren
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
Übersicht
 
; Betriebssystem        Privacy    ab Werk      de-/aktivierbar  Anmerkung
Extensions    aktiv
; Windows XP                +          +                  +/+
; Windows Vista            +          +                  +/+
; Windows 7                +          +                  +/+
; Windows Server 2003      +          -                  +/+
; Windows Server 2008      +          -                  +/+
; R2
; OpenSuse Linux            +          -                  +/+
; Ubuntu Linux              +        ab 12.04              +/+
; Debian Linux              +          -                  +/+
; Fedora Linux              +          -                  +/+
; Mac OS X                  +        ab 10.7                +/+
iOS 4.1                  +          -                    -/-    Privacy Extensions via
Jailbreak
iOS 4.2                  +          -                    -/-    Privacy Extensions via
Jailbreak
iOS 4.3                  +          +                    -/-
; Android ab 2.1            +          -                    -/-    Privacy Extensions über
Rooting
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Windows
 
; Ohne dass der Nutzer eingreifen muss
* richten die Desktop-Versionen von Windows per Stateless Autoconfiguration bereits temporäre
IPv6-Adressen ein.
* Wie im RFC vorgesehen wechselt Windows diese Adressen in Intervallen
* die sich wie auch andere IPv6-Parameter über das Kommando netsh einstellen lassen
 
; Wechselnde Adressen auf Servern wenig sinnvoll
* Daher hat Microsoft die Privacy Extensions auf Windows-Server-Versionen nicht eingeschaltet
* Anders als andere erzeugen Windows-Rechner ihre statische IPv6-Adresse auch nicht aus der
Hardware-Adresse der jeweiligen Schnittstelle.
* Stattdessen würfelt Windows die Adresse einmal, meist bei der Installation, aus
 
; Abschalten
* Dieses Verhalten lässt sich als Administrator ändern
* Mit folgendem Befehl nutzt Windows für seine statische, globale IPv6-Adresse nun die MAC der
Netzwerkschnittstelle
netsh interface ipv6 set global randomizeidentifiers=disabled
 
; Nachschauen
* Die aktuelle Einstellung zeigt das folgende Kommando in der Ausgabezeile an
netsh interface ipv6 show global
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Windows
 
; Aktuelle IPv6-Adressen aller Netzwerkkarten
 
netsh interface ipv6 show addresses
 
; Vorgaben für die Privacy Extensions ausgeben
 
netsh interface ipv6 show privacy
Der aktive Status wird abgefragt...
Parameter für temporäre Adressen
------------------------------------------------
Temporäre Adresse verwenden        : enabled
Versuch, doppelte Adr. zu entdecken : 5
Maximale Gültigkeitsdauer          : 7d
Maximale bevorzugte Gültigkeitsdauer: 1d
Regenerationszeit                  : 5s
Maximale Verzögerungszeit          : 10m
Verzögerungszeit                    : 0s
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Windows
 
y
 
Windows erzeugt seine feste IPv6-Adresse nicht über die MAC, die Privacy Extensions hat
Microsoft ab Werk aktiviert.
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Windows
 
; Die Ausgabe bestätigt, dass die Privacy Extensions (Temporäre Adresse verwenden)
aktiv sind.
 
; Maximale bevorzugte Gültigkeitsdauer
* legt fest, nach welcher Zeit (hier in Tagen) der Rechner eine neue temporäre Adresse erzeugt
und für ausgehende Pakete auch einsetzt.
 
; Maximale Gültigkeitsdauer
* Eingehende Verbindungen akzeptiert der Rechner deutlich länger auf einer temporären Adresse,
was etwa für Peer-to-Peer-Anwendungen nützlich sein kann.
 
; Temporären IPv6-Adressen vollständig abschalten
netsh interface ipv6 set privacy state=disabled
 
; Gültigkeitsdauer setzen
netsh interface ipv6 set privacy maxpreferredlifetime=12h
* Schlüssel maxpreferredlifetime und maxvalidlifetime
* Zeitangaben in Tagen (d), Stunden (h), Minuten (m) und Sekunden (s)
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Linux
 
; Alle großen Linux-Distributionen aktivieren IPv6, die Privacy Extensions jedoch
nicht
* Das bemerkt man schnell an den aus der Hardware-Adresse abgeleiteten Adressen, die im
hinteren Teil die Bytes ff und fe enthalten.
 
; Die Privacy Extensions lassen sich über das Sysctl-System dauerhaft einschalten
* Am einfachsten gelingt das, wenn man für jede Netzwerkschnittstelle im Computer eine Zeile in
die Datei /etc/sysctl.conf nachträgt.
net.ipv6.conf.IF.use_tempaddr = 2
Den Platzhalter IF müssen Sie dabei durch die Schnittstellenbezeichnung ersetzen, also etwa
eth0 für die erste Ethernet-Karte oder wlan0 für das WLAN-Interface.
 
; Testweise können Sysctl-Werte auch über die Shell eingeben werden
sysctl net.ipv6.conf.wlan0.use_tempaddr=2
* Damit Linux die Netzwerkschnittstelle mit einer temporären IPv6-Adresse versorgt, müssen Sie
die Schnittstelle einmal aus- und wieder einschalten (etwa über den Network Manager).
* Anschließend zeigt ifconfig an der Schnittstelle eine weitere IPv6-Adresse, deren hinterer Teil
nicht mehr aus der Hardware-Adresse abgeleitet wurde.
* Dass es sich tatsächlich um eine temporäre Adresse handelt, zeigt der Befehl ip -6 addr show
über den Bezeichner "temporary" in seinen Ausgaben an.
* Bei Ubuntu muss zusätzlich der Wert net.ipv6.conf.default.use_tempaddr=2 in der Datei
/etc/sysctl.conf setzen.
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Linux: Vorgaben ändern
 
; Vorgaben zum Wechseln der temporären IPv6-Adresse lassen sich via sysctl
anpassen
* Die Sysctl-Schlüssel
 
net.ipv6.conf.IF.temp_valid_lft
net.ipv6.conf.IF.temp_prefered_lft
 
* setzen die maximale Zeit in Sekunden, in der Linux die Adresse für eingehende und
ausgehende Anfragen nutzt.
* Der letzte Schlüssel hat typischerweise den Wert 86400 (24 Stunden), eingehende Pakete
akzeptiert Linux sieben Tage an dieser Adresse.
* Den Platzhalter IF müssen Sie dabei wie oben durch den Schnittstellennamen ersetzen.
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Android
 
; Googles Smartphone-Betriebssystem setzt auf Linux auf
* das zufällige und wechselnde IPv6-Adressen erzeugen kann
* Andererseits hat Google die dafür nötigen Vorgaben nicht gesetzt, sodass bislang jede Android-
Version ohne die Privatsphäre schützenden IPv6-Adressen auskommen muss.
* Auch lassen sie sich nicht einfach einschalten, denn die Mobilfunk-Provider und Handy-Hersteller
vernageln den dafür nötigen Root-Zugang.
* Zwei Befehle genügen und ein gerootetes Android surft über die wechselnden und nicht aus der
Hardware abgeleitetden IPv6-Adressen.
* Wie auch auf iPhones bleibt nur der Weg über das nachträgliche
Freischalten des Root-Zugangs oder über die Installation von
Custom-ROMs:
* Mit dem für solche Verwaltungsaufgaben nötigen Root-Benutzer
lassen sich dann wieder die Sysctl-Werte setzen, die die
Privacy Extensions für IPv6 aktivieren.
* Steht auf dem Telefon das Kommando sysctl bereit, reichen die Befehle
 
su
sysctl -w net.ipv6.conf.default.use_tempaddr=2
sysctl -w net.ipv6.conf.all.use_tempaddr=2
 
* Nach einem Neustart vergisst Android diese Einstellungen jedoch wieder.
* Man kann die beiden Befehle allerdings in eine Datei namens /data/local/userinit.sh schreiben.
* Existiert diese Datei, führt Cyanogenmod die darin aufgelisteten Befehle beim Systemstart aus.
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
; Mac OS X
 
; Auch Apples Betriebssystem Mac OS X über die Privacy Extensions ermittelte IPv6-
; Adressen erzeugen und einsetzen
* Allerdings hat Apple dafür keinen Schalter vorgesehen.
* Das Programm IPv6 Anonymizer von c't
** zeigt den Status der Privacy Extensions,
** schaltet sie an oder aus und
** sorgt dafür, dass die Funktion auch
beim Neustart zur Verfügung steht.
 
; Kommandozeile
* Die Privacy Extensions lassen sich im Terminal (im Dienstprogramme-Ordner) mit einem Befehl
aktivieren
 
sudo sysctl -w net.inet6.ip6.use_tempaddr=1
 
* Damit das klappt, müssen Sie mit einem Benutzer angemeldet sein, der den Mac verwalten darf.
* Leider verschwindet die Einstellung nach einem Neustart.
 
== Privacy Extensions nach RFC 4941 ==
iPhone und iPad (IOS)
 
; Noch schlechter als auf dem Apple-Desktop sah es bis vor kurzem unter den Mobil-
; Betriebssystemen für iPhones und iPads aus
* Bis zur Version 4.3 waren auch dort die Privacy Extensions abgeschaltet. Erst das Update aktiviert die
Erweiterung.
* Im Unterschied zu Mac OS X steht aber auf den Mobilbetriebssystemen für iPhone und iPad kein vom
Hersteller vorgesehener Weg offen, die Privacy Extensions zu aktivieren oder abzuschalten.
* Will man auf Geräten mit der IOS-Version kleiner als 4.3 die Privacy Extensions einschalten, hat man
nur dann eine Chance, wenn man einen Administrator-Zugang zum Betriebssystem hat (Jailbreak): In
diesem Fall reicht der Aufruf von
 
sudo sysctl -w net.inet6.ip6.use_tempaddr=1
 
* respektive der Eintrag in die Datei /etc/sysctl.conf:
 
net.inet6.ip6.use_tempaddr=1
 
* Starten Sie dazu im Terminal einen Editor mit root-Rechten und fügen Sie die Zeile am Ende der Datei
an.
 
sudo pico /etc/sysctl.conf
 
* Nach einem Neustart der WLAN-Schnittstelle respektive einem Neustart des Geräts sollte die
Webseite http://ct.de/ip die zweite, über die Privacy Extensions erzeugte IPv6-Adresse anzeigen.
 
== RFC 4291 ==
; Adressnotation
 
; Reduktion durch Regel 3 darf nur einmal durchgeführt werden
* Es darf höchstens eine zusammenhängende Gruppe aus Null-Blöcken in der Adresse ersetzt
werden.
 
2001:0db8:0:0:8d3:0:0:0
 
darf gekürzt werden zu
2001:db8:0:0:8d3::
oder
2001:db8::8d3:0:0:0
 
; Wegen Mehrdeutigkeit Unzulässig
2001:db8::8d3::
 
2001:db8:0:0:0:8d3:0:0
* interpretiert werden könnte.
 
* Es empfiehlt sich den Block mit den meisten Null-Blöcken zu kürzen.
 
= TMP =
== Adressnotation ==
; IPv6-Adresse werden hexadezimal notiert
* Acht Segmente zu je 16 Bit
* Die Segmente sind durch Doppelpunkte voneinander getrennt
* Führende Nullen innerhalb eines Segments können weggelassen werden
 
; Segmente, die nur aus Nullen bestehen
* können unter Umständen leer gelassen werden.
* Daraus ergeben sich zwei aufeinander folgende Doppelpunkte
* Wenn mehrere aufeinander folgende Segmente aus Nullen bestehen, können diese aufdieselbe Art notiert werden
* Innerhalb einer einzelnen IPv6-Adresse kann nur einmal ein doppelter Doppelpunkt verwendet werden, weil sonst im mittleren Bereich nicht mehr eindeutig festgestellt werden kann, wo der Netzwerkanteil der Adresse endet bzw. der Host-Anteil beginnt.
 
; Beispiel
fe80::20c:6eff:febe:22fc
Dies ergibt
fe80:0000:0000:0000:020c:6eff:febe:22fc
 
* Hierbei handelt es sich übrigens um eine link-lokale Adresse
* Diese Adressen werden nur für die Kommunikation innerhalb eines Netzwerksegments verwendet und sind nicht routingfähig
* Die Host-Adresse kann ein IPv6-Host aus seiner MAC-Adresse selbst errechnen. Ein DHCP-Server ist deshalb zumindest in einfachen Netzwerken nicht erforderlich.
 
== IPv6-Adressbereiche ==
=== IPv6 Präfixe ===
{|class="wikitable"
|-
| | '''Bezeichnung'''
| | '''Präfix'''
| | '''Verwendung'''
|-
| | '''Link Local Unicast'''
| | <tt>fe80::/10</tt>
| | 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
|-
| |
| | <tt>2001</tt>
| | An Provider vergeben, die weiterverteilen.
|-
| |
| | <tt>2002</tt>
| | Tunnelmechanismus 6to4
|-
| | '''NAT64 '''
| | <tt>64:ff9b::/96 </tt>
| | Übersetzungsmechanismus NAT64
|-
|}
 
=== Link-lokale Unicast-Adressen ===
* Adressbereich fe80::/10 sind, wie weiter oben schon erwähnt, nur zur Kommunikation innerhalb desselben Netzwerksegments gedacht.
* Routing ist mit diesen Adressen nicht möglich.
 
=== Unique-lokale Unicast-Adressen ===
* Adressbereich fc00::/7 entsprechen den privaten Adressen des IPv4-Protokolls.
* Sie lösen die inzwischen veralteten sitelokalen Unicast-Adressen ab und werden im Internet nicht geroutet.
 
=== Globale Unicast-Adressen ===
* Hier sind mehrere Adressbereiche in Gebrauch.
* Die endgültigen Bereiche scheinen noch nicht ganz festzustehen, sind für die LPI-Prüfung aber auch nicht von Belang
* Der globale Bereich ist jedenfalls für die Kommunikation im Internet zuständig
* Da diese Adressen bei den meisten Internet Service Providern noch nicht nativ zu bekommen sind, empfehle ich zum Experimentieren die Verwendung eines Tunnelbrokers


<noinclude>
== Anhang ==
=== Siehe auch ===
{{Special:PrefixIndex/IPv6}}
==== Dokumentation ====
==== Links ====
===== Projekt =====
===== Weblinks =====


[[Kategorie:IPv6]]
[[Kategorie:IPv6/Adresse]]
</noinclude>

Aktuelle Version vom 19. Oktober 2024, 13:36 Uhr

topic - Beschreibung

IPv6 Adressen

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
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
IPv6-Adressen sind wie in IPv4 Netzwerk-Interfaces zugewiesen Ein Interface hat in der Regel mehrere IPv6-Adressen
Scope IPv6-Adressen haben beschränkten Gültigkeitsbereich
  • Link-Local scope IP-Pakete werden nicht über Grenzen des Link geroutet
  • Site-Local scope IP-Pakete werden nicht über Grenzen der Einrichtung geroutet
  • Global scope IP-Pakete werden weltweit geroutet
lifetime IPv6-Adressen haben begrenzte Lebensdauer
  • valid lifetime
  • preferred lifetime
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

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


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 48–55 56–63
cccc ccUG cccc cccc cccc cccc xxxx xxxx xxxx xxxx 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

Abbildungsvorschriften

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 Bits (von links) einer EUI-64 Adresse, auch Universal/Local Bit genannt, invertiert wird


Adressraum

IPv6/Adressraum - Aufteilung des Adressraums

IPv6-Adressraum

Adressraum teilt sich in große Blöcke
  • die weiter unterteilt sein können
Alle Adressen unterhalb der hierarchischen Adressebene eines Blockes weisen einen identischen Präfix auf
  • Dadurch wird das Routing entschieden vereinfacht
  • Router können einen großen Teil der Entscheidungen schon anhand des Präfix treffen
IPv4-Adressen
  • Können mit dem Präfix 0 in den IP6-Raum eingeblendet werden
Durch die neue Struktur stehen viele neuer Adressen und neue Adressierungsarten zur Verfügung

Übersicht

Provider Based Unicast Adress
3 5 n Bit 56–n Intranet Subcriber Bereich 64 Bit (z. B. 16+48)
010 Provider‑ID Subsciber‑ID Subnet‑ID Interface‑ID
Eingebettete IPv4-Adresse
80 Bit 16 Bit 32 Bit
0* 0* bis 1* IPv4‑Adresse
Link Local
10 Bit n Bit 118-n Bit
1111 1101 10 0* Interface‑ID
Side Local
10 Bit n Bit m Bit 118-n-m Bit
1111 11101 11 0* Subnet‑ID Interface‑ID
Multicast
8 Bit 4 Bit 4 Bit 112 Bit
1111 1111 Flags SCOP Group-ID
Flags
4 Bit
0 0 0 T
  • T.
  • 0 - dauerhaft
  • 1 - temporär

Präfixe

Präfixe geben den Netzwerkteil der Adresse an
  • Sie werden in CIDR - Notation angegeben
Alle übrigen Bit können verwendet werden zur
  • Unterteilung in Subnetze
  • Adressierung von Nodes
Das Präfix /128 bezeichnet einen einzelnen Node

Übersicht

Präfix Verwendung
0000 0000 Reserviert und IPv4
0000 0001 Nicht zugewiesen
0000 0010 OSI-NSAP-Adressen
0000 010 Netware IPX-Adressen
0000 011 Nicht zugewiesen
0000 1 Nicht zugewiesen
1 Nicht zugewiesen
1 Nicht zugewiesen
10 Adressen für Service Provider
11 Nicht zugewiesen
100 Adressen für geographische Bereiche
101 Nicht zugewiesen
110 Nicht zugewiesen
1110 Nicht zugewiesen
1111 10 Nicht zugewiesen
1111 110 Nicht zugewiesen
1111 1110 Nicht zugewiesen
1111 1110 0 Nicht zugewiesen
1111 1110 10 verbindungsspezifische lokale Adressen
1111 1110 11 Standortspezifische lokale Adressen
1111 1111 Multicast


Netzsegmente

Typische Präfix-Längen
Link Local
10 Bit n Bit 118-n Bit
1111 1101 10 0* Interface‑ID
Netzsegmenten werden 64 Bit lange Präfixe zugewiesen
  • Bildet mit dem Interface-Identifier die Adresse
Interface-Identifier
  • kann aus der MAC-Adresse der Netzwerkkarte erstellt oder
  • anders eindeutig zugewiesen werden
  • das genaue Verfahren ist in RFC 4291, Anhang A beschrieben

Beispiel

Hat 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
Provider bekam von der RIR etwa das Netz
2001:0db8::/32

zugewiesen

Endkunde vom Provider gegebenenfalls das Netz
2001:0db8:85a3::/48

oder nur

2001:0db8:85a3:0800::/56

Adressierungsarten

Adressierungsart Beschreibung Darstellung
Unicast
  • Identifier für ein einzelnes von n erreichbaren Interfaces
  • Kardinalität: 1:1 (wobei 1 aus n ist)
  • an genau eine Station gesendet (Unicast)
Multicast
  • an eine Gruppe von Stationen (Multicast)
  • Identifier für eine Gruppe von m aus n erreichbaren Interfaces
  • Kardinalität: 1:m (m=1 ist Unicast, m=n ist Broadcast)
Anycast
  • an die Schnellste aus einer Gruppe von Stationen (Anycast)
  • Identifier für eine einzelnes aus einer Gruppe von m aus n erreichbaren Interfaces
  • Kardinalität: 1:1 (wobei 1 aus m ist, m=n ist möglich)
Broadcast
  • Identifier für alle n erreichbaren Interfaces
  • Kardinalität: 1:n

Gültigkeitsbereiche

Address Scopes (Gültigkeitsbereiche)
  • Es gibt verschiedene IPv6-Adressbereiche mit Sonderaufgaben und unterschiedliche Eigenschaften
Diese werden meist schon durch die ersten Bit der Adresse signalisiert
  • Sofern nicht weiter angegeben, werden die Bereiche in RFC 4291 bzw. RFC 5156 definiert
Scopes
Scope Beschreibung
interface/host Verlässt nie den Host
link-local Verlässt nie das lokale Subnetz
global Geht um die ganze Welt
Address Scopes sind nicht mit Multicast Scopes zu verwechseln

Zugeordnete Adressbereiche

Der Rest hat momentan noch keine Verwendung

Verwendung Präfix Präfix (binär) % Anteil
reserved 0::/8 0000 0000 0,4%
Loopback 0::0:1
IPv4 compatible (für IPv4 -> IPv6 Transition) ::0102:0304
IPv4 mapped (für IPv4 -> IPv6 Transition) FFFF:0102:0304
ISO Network addresses 200::/7 0000 001 0,8%
Novell Network addresses 400::/7 0000 010 0,8%
Aggregatable global unicast addresses 2000::/3 001 12,5%
ehem. Geographic based unicast adresses 8000::/3 100
Link local address FE80::/10 1111 1110 10 0,1%
Site local address FECO0::/10 1111 1110 11 0,1%
Multicast address FF00::/8 11111111 0,4%
Summe gesamt 15,1 %

Besondere Adressen

Adresse Beschreibung Verwendung
Keine Adresse ::/128 128 0-Bit
  • darf keinem Host zugewiesen werden
  • zeigt das Fehlen einer Adresse an
  • Absenderadresse eines initialisierenden Hosts, solange er noch keine Adresse hat
  • Serverprogramme werden durch Angabe dieser Adresse angewiesen, auf allen Adressen des Hosts lauschen
Loopback-Adresse ::1/128 127 0-Bit
ein 1-Bit
  • Adresse des eigenen Rechners
  • Wird meist mit dem Namen localhost verknüpft


Privacy-Extensions

IPv6 Privacy Extensions - RFC 4941

Beschreibung

Privacy Extensions nach RFC 4941

Erzeugung des Interface-Identifiers

  • Die Erzeugung des Interface-Identifiers aus der global eindeutigen MAC-Adresse ermöglicht die Nachverfolgung von Benutzern
Privacy-Extensions (PEX, RFC 4941)
  • hebt die permanente Kopplung der Benutzeridentität an die IPv6-Adressen auf
Zufällig generiert und regelmäßig gewechselt
  • Indem der Interface-Identifier zufällig generiert wird und regelmäßig wechselt, soll ein Teil der Anonymität von IPv4 wiederhergestellt werden
Täglich wechselndes Präfix wünschenswert
  • Im Privatbereich lässt das Präfix allein recht sicher auf einen Nutzer schließen
  • Daher ist aus Datenschutzgründen ein vom Provider dynamisch zugewiesenes Präfix wünschenswert
    • in Verbindung mit den Privacy Extensions
    • z. B. täglich wechselnd
Whois-Datenbank
  • Statische Adresszuteilung erfordern meist ein Eintrag in der öffentlichen Whois-Datenbank
  • In Deutschland hat der Deutsche IPv6-Rat Datenschutzleitlinien formuliert, die auch eine dynamische Zuweisung von IPv6-Präfixen vorsehen

Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC)

Nutzt auf einigen Betriebssystemen per Vorgabe die Hardware-Adresse der Netzwerkschnittstelle

Solche Adressen sind im Internet leicht wiederzuerkennen
Abhilfe schaffen die Privacy Extensions
  • die zusätzliche, über Zufallszahlen generierte und wechselnde IPv6-Adressen erzeugen
Stateless Address Autoconfiguration
  • schiebt in der Mitte der nur 48 Bit langen MAC-Adresse zusätzlich die Bytes ff:fe ein
  • erzeugt daraus den Local Identifier, also die hinteren 64 Bit einer IPv6-Adresse
  • Die ersten 64 Bit gehören dem Netzwerk-Präfix, das der IPv6-Router im Netzwerk bekannt gibt und das der Rechner in die globale IPv6-Adresse übernimmt.

Betriebsysteme

Linux
  • leiten ohne Eingriff ihre globale IPv6-Adresse aus der Hardware ab
  • damit offenbaren sie Informationen über den Benutzer
Windows
  • erzeugt immer eine temporäre IPv6-Adresse
  • die dem Nutzer mehr Privatheit verschafft
Den IPv6-Entwicklern fiel schnell auf dass dieses Verfahren die Privatsphäre von Rechner und Nutzer gefährdet
  • Solche statischen IPv6-Adressen wirken wie eine eindeutige Hardware-ID, die der Rechner bei jedem Kontakt zu einem IPv6-tauglichen Server überträgt.
  • Brisant ist das bei Geräten wie Tablets oder Smartphones, denn sie werden in der Regel nur von einer Person genutzt.
  • Die für jeden Serverbetreiber und Netzbeobachter zugängliche MAC-Adresse erlaubt es damit, diese Person wiederzuerkennen.
Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6
  • Daher definierten sie nachträglich das Verfahren "Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6" (RFC 4941)
  • mit dem sich zusätzlich zu diesen statischen Adressen temporäre erzeugen lassen
  • die der Rechner für seine Anfragen ins IPv6-Internet einsetzt
Der Host Identifier dieser Adressen wird über Zufallszahlen ermittelt
  • Allerdings setzen längst nicht alle aktuellen Betriebssysteme diese Erweiterung ab Werk ein
Derzeit hat einzig Windows die Privacy Extensions eingeschaltet
  • Andere wie Mac OS und Linux beherrschen das Verfahren
  • man muss es aber per Hand aktivieren

Windows

IPv6/Privacy Extension/Windows

Linux

IPv6/Privacy Extension/Linux

Android

IPv6/Privacy Extension/Android

Mac OS X

IPv6/Privacy Extension/Mac OS X

iPhone und iPad (IOS)

IPv6/Privacy Extension/IOS



Anhang

Siehe auch

Dokumentation

Links

Projekt
Weblinks
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