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| '''topic''' - Kurzbeschreibung
| | === Eigenschaften von IPv6-Adressen === |
| === Beschreibung === | | <syntaxhighlight lang="bash" highlight="1" line copy> |
| ==== Wahl der Adress-Länge ====
| | ip -6 a |
| ===== Warum ist sie so lang? =====
| | </syntaxhighlight> |
| ; Bei der Entwicklung von IPv4 dachte man, dass 32 Bits für die Welt ausreichend wären
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| Blickt man zurück, so waren bis heute 32 bits ausreichend.
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| * Vielleicht ist dies auch noch für ein paar Jahre so.
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| * Jedoch werden 32 bits nicht ausreichen, um in der Zukunft jedes Netzwerkgerät mit einer globalen Adresse ausstatten zu können.
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| * Denken Sie an Mobiltelefone, Autos (mit elektronischen Geräten an einem CAN Bus), Toaster, Kühlschränken, Lichtschalter usw.
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| ; Die IPv6 Designer haben 128 Bit gewählt, 4-mal mehr als im heutigen IPv4.
| | <syntaxhighlight lang="bash" highlight="1,4" line> |
| Aber die benutzbare Größe ist kleiner als es erscheinen mag, da in dem gegenwärtig definierten Adress-Schema 64 Bits für die Schnittstellen-Identifizierung verwendet werden.
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| * Die zweiten 64 Bit werden für das Routing verwendet.
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| * Die derzeitigen Aggregation-Levels (= Größe der zugeteilten IP-Blöcke) vorausgesetzt (/48, /32,...), ist eine Verknappung der Adressen weiterhin denkbar.
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| * Aber mit Sicherheit nicht bald.
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| Weitere Informationen finden Sie unter <nowiki>RFC 1715</nowiki> / The H Ratio for Address Assignment Efficiency und <nowiki>RFC 3194</nowiki> / The Host-Density Ratio for Address Assignment Efficiency.
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| ===== Warum ist sie so kurz? ===== | |
| ; Es gibt (wahrscheinlich) eine Gruppe (bekannt ist nur Jim Fleming...) von Personen am Internet, die über IPv8 und IPv16 nachdenken
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| Für diese Designs gibt es aber keine hohe Akzeptanz und auch keine Kernel-Implementierungen. 128 bits sind die beste Wahl bezogen auf Header-Overhead und dem Datentransport.
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| * Denken Sie an die minimale Maximum Transfer Unit (MTU) in IPv4 (575 octets) und in IPv6 (1280 octets), die Header-Länge in IPv4 (20 octets Minimum, kann bis zu 60 octets mit IPv4 Optionen ansteigen) und in IPv6 sind es 40 octets (fixer Wert).
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| * Dies ist 3.4 % der minimalen MTU in IPv4 und 3.1 % der minimalen MTU in IPv6.
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| * Dies bedeutet, dass der Overhead beim Header fast identisch ist.
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| * Mehr bits für die Adressierung würden größere Header und deshalb mehr Overhead erfordern.
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| * Bedenken Sie auch die maximale MTU von 1500 octets (in speziellen Fällen bei Jumbo-Paketen bis zu 9k octets) bei normalen Verbindungen (z. B. Ethernet).
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| * Letztlich wäre es kein korrektes Design, wenn 10 % oder 20 % der transportierten Daten in einem Schicht 3-Paket für Adressen und nicht für die ”Nutzlast” benötigt würden.
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| === Adressaufbau von IPv6 ===
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| $ '''ip -6 a'''
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| 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 state UNKNOWN qlen 1000 | | 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 state UNKNOWN qlen 1000 |
| inet6 '''::1/128''' scope host noprefixroute | | inet6 ::1/128 scope host noprefixroute |
| valid_lft forever preferred_lft forever | | valid_lft forever preferred_lft forever |
| 2: enp5s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 state UP qlen 1000 | | 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 | | inet6 2001:470:6d:b25:8ad:9fd5:a987:ae27/64 scope global dynamic noprefixroute |
| valid_lft 86281sec preferred_lft 14281sec | | valid_lft 86281sec preferred_lft 14281sec |
| inet6 '''fe80::2aa1:d9b5:c8a6:bcbb/64''' scope link noprefixroute | | inet6 fe80::2aa1:d9b5:c8a6:bcbb/64 scope link noprefixroute |
| valid_lft forever preferred_lft forever | | valid_lft forever preferred_lft forever |
| | </syntaxhighlight> |
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| {| class="wikitable options" | | ; 1: Localhost |
| | |
| | ; 4: Ethernet |
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| | {| class="wikitable options big" |
| |- | | |- |
| ! Eigenschaft !! Beschreibung | | ! Eigenschaft !! Beschreibung |
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| * Bevorzugt wird eine hexadezimale Darstellung | | * Bevorzugt wird eine hexadezimale Darstellung |
| |- | | |- |
| | IPv6-Adressen sind wie in IPv4 Netzwerk-Interfaces zugewiesen || Ein Interface hat in der Regel mehrere IPv6-Adressen | | | 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 |
| |- | | |- |
| | Scope || IPv6-Adressen haben beschränkten Gültigkeitsbereich
| | | lifetime || Begrenzte Lebensdauer |
| * Link-Local scope IP-Pakete werden nicht über Grenzen des Link geroutet
| | * [[valid lifetime ]] |
| * Site-Local scope IP-Pakete werden nicht über Grenzen der Einrichtung geroutet
| | * [[preferred lifetime]] |
| * Global scope IP-Pakete werden weltweit geroutet
| |
| |-
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| | lifetime || IPv6-Adressen haben begrenzte Lebensdauer | |
| * valid lifetime | |
| * preferred lifetime | |
| |- | | |- |
| | Unicast, Multicast und Anycast || Spezifikation verschiedener Unicast, Multicast und Anycast Adressen | | | Unicast, Multicast und Anycast || Spezifikation verschiedener Unicast, Multicast und Anycast Adressen |
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| |} | | |} |
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| === Adressnotation ===
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| ; [[Binär]]e Darstellung
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| 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
| |
|
| |
|
| ; [[Hexadezimal]]e Darstellung
| | <noinclude> |
| 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0000:0001
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| ==== Notation von IPv6-Adressen ====
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| ; RFC 4291
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| ===== Hexadezimale Notation =====
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| Acht Blöcke je 4 Nibble
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| * Mit Doppelpunkten getrennt
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| :; <nowiki>2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344</nowiki>
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| | |
| ===== Führende Nullen dürfen ausgelassen werden =====
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| :;<nowiki> 2001:0db8:0000:08d3:0000:8a2e:0070:7344</nowiki>
| |
| ist gleichbedeutend mit
| |
| :; <nowiki>2001:db8:0:8d3:0:8a2e:70:7344</nowiki>
| |
| | |
| ===== Aufeinander folgende 0-Blöcke werden durch <nowiki>::</nowiki> ersetzt =====
| |
| :; <nowiki>2001:0db8:0:0:0:0:1428:57ab</nowiki>
| |
| ist gleichbedeutend mit
| |
| :; <nowiki>2001:db8::1428:57ab</nowiki>
| |
| | |
| ===== Adressnotation =====
| |
| ; Einbettung eines IPv4-Adressraums in den IPv6-Adressraum
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| Die letzten vier Byte können dezimal notiert werden
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| :; <nowiki> ::ffff:127.0.0.1</nowiki>
| |
| ist eine alternative Schreibweise für
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| :; <nowiki>::ffff:7f00:1</nowiki>
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| | |
| ===== Reduktion durch Regel 3 darf nur einmal durchgeführt werden =====
| |
| * Es darf höchstens eine zusammenhängende Gruppe aus Null-Blöcken in der Adresse ersetzt werden.
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| | |
| :;2001:0db8:0:0:8d3:0:0:0
| |
| | |
| darf gekürzt werden zu
| |
| :;<nowiki>2001:db8:0:0:8d3::</nowiki>
| |
| oder
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| :;<nowiki>2001:db8::8d3:0:0:0</nowiki>
| |
| | |
| ; Wegen Mehrdeutigkeit Unzulässig
| |
| :;<nowiki>2001:db8::8d3::</nowiki>
| |
| könne als
| |
| :;<nowiki>2001:db8:0:0:0:8d3:0:0</nowiki>
| |
| interpretiert werden
| |
| | |
| ; Es empfiehlt sich, den Block mit den meisten Null-Blöcken zu kürzen.
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| | |
| ==== Notation für und zwischen Menschen ====
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| ; Zulässige Schreibweisen nach RFC 4291
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| 2001:db8:0:0:1:0:0:1
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| 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
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| ===== RFC 5952 =====
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| ; Verbindliche Regeln zur Notation
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| Notation und Darstellung für und zwischen Menschen
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| {| class="wikitable sortable options"
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| |-
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| | Führende Nullen müssen weggelassen werden ||
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| <span style="color:red">✗ 2001:0db8:00::001 → 2001:db8::001</span><br>
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| <span style="color:green">✓ 2001:0db8:00::001 → 2001:db8::1</span>
| |
| |-
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| | Zwei Doppelpunkte müssen die größtmögliche Anzahl von Null-Blöcken kürzen ||
| |
| <span style="color:red">✗ 2001:db8:0:0:0:0:0:1 → 2001:db8::0:1</span><br>
| |
| <span style="color:green">✓ 2001:db8:0:0:0:0:0:1 → 2001:db8::1
| |
| |-
| |
| | Zwei Doppelpunkte dürfen nicht zur Kürzung eines alleinstehenden Null-Blocks benutzt werden ||
| |
| <span style="color:red">✗ 2001:db8:0:1:1:1:1:1 → 2001:db8::1:1:1:1:1</span><br>
| |
| <span style="color:green">✓ 2001:db8:0:1:1:1:1:1 → 2001:db8:0:1:1:1:1:1</span>
| |
| |-
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| | Bei gleichwertigen Möglichkeiten zur Kürzung ist die erste von links zu wählen ||
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| <span style="color:red">✗ 2001:db8:0:0:1:0:0:1 → 2001:db8:0:0:1::1</span><br>
| |
| <span style="color:green">✓ 2001:db8:0:0:1:0:0:1 → 2001:db8::1:0:0:1</span>
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| |-
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| | Alphabetische Zeichen werden klein geschrieben ||
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| <span style="color:red">✗ 2001:DB8::1</span><br>
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| <span style="color:green">✓ 2001:db8::1</span>
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| |-
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| | Bei der Angabe von Port-Nummern wird die Adresse in eckige Klammern geschrieben ||
| |
| <span style="color:red">✗ 2001:db8::1:80</span><br>
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| <span style="color:green">✓ [2001:db8::1]:80</span>
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| |}
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| | | == Anhang == |
| ; URL-Notation
| | === Siehe auch === |
| In einer URL wird die IPv6-Adresse in eckige Klammern eingeschlossen
| | {{Special:PrefixIndex/{{BASEPAGENAME}}/}} |
| http://[2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344]/
| | === Dokumentation === |
| | | === Links === |
| Verhindert die Interpretation von Portnummern als Teil der IPv6-Adresse
| | ==== Weblinks ==== |
| http://[2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344]:8080/
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| ; Netznotation
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| IPv6-Netzwerke werden in der CIDR-Notation aufgeschrieben
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| * Dazu werden die erste Adresse (bzw. die Netzadresse) und die Länge des Präfixes in Bit getrennt durch einen Schrägstrich notiert.
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| Zum Beispiel steht
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| 2001:0db8:1234::/48
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| für das Netzwerk mit den Adressen
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| 2001:0db8:1234:0000:0000:0000:0000:0000
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| bis
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| 2001:0db8:1234:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
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| ; Größe eines IPv6-Netzwerkes
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| * (oder Subnetzwerkes) im Sinne der Anzahl der vergebbaren Adressen in diesem Netz muss eine Zweierpotenz sein
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| ; Ein einzelner Host
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| * 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.
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| === Wie sehen IPv6 Adressen aus? ===
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| [[File:ipv6Adressierung13.png|mini|500px]]
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| Wie gesagt, IPv6 Adressen sind 128 bit lang.
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| Diese bit-Anzahl kann sehr hohe dezimale Zahlen mit bis zu 39 Ziffern ergeben:
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| Solche Zahlen sind nicht wirklich Adressen, die auswendig gelernt werden können.
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| * Die IPv6 Adressdarstellung ist bitweise orientiert (wie bei IPv4, aber das wird nicht oft bedacht).
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| * Eine bessere Schreibweise ist deshalb die hexadezimale Darstellung.
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| * Dabei werden 4 bits (auch ”nibble” genannt) durch die Zeichen 0-9 und a-f (10-15) dargestellt, wodurch die Länge auf 32 Zeichen reduziert wird.
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| Diese Darstellung ist ebenfalls nicht sehr angenehm (mögliche Verwechslung oder Verlust einzelner hexadezimaler Ziffern), so dass die IPv6 Designer das hexadezimales Format mit einem Doppelpunkt als Trennzeichen nach jedem 16 bit Block erweiterten.
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| * Ferner wird das führende ”0x” (ein in Programmiersprachen verwendetes Identifizierungsmerkmal für hexadezimale Werte) entfernt:
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| Eine gültige Adresse (s.. u. * Adress-Typen) ist z.B.:
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| Der Vereinfachung halber können führende Nullen jedes 16 bit-Blocks weggelassen werden:
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| Eine Sequenz von 16 bit-Blöcken, die nur Nullen enthaltet, kann durch ein “::“ ersetzt werden.
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| * Diese Komprimierung kann aber nicht öfters als einmal durchgeführt werden
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| Die höchstmögliche Reduktion sieht man bei der IPv6 Localhost Adresse:
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| Es gibt auch eine so genannte ''kompakte'' Darstellung (base 85 codiert) <nowiki>RFC 1924</nowiki> / A Compact Representation of IPv6 Addresses (publiziert am 1. April 1996).
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| * Diese Notation wurde allerdings nie in der Praxis gesehen und ist wahrscheinlich ein Aprilscherz.
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| * Ein Beispiel:
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| ; Info
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| :''ipv6calc'' ist ein IPv6 Adressen-Format-Umrechner und Konvertierungsprogramm und ist hier zu finden:
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| : ipv6calc
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| == Zu unterstützende Adressen ==
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| ; IPv6 Adressen, die IPv6 Geräte mindestens unterstützen müssen
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| {| class="wikitable options"
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| |-
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| ! Device !! Adressen
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| |-
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| | Host ||
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| * Unicast Adresse
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| * Multicast Adressen (aus Unicast errechnete, Gruppenadressen)
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| * Loopback Adresse
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| * Link lokale (errechnete) Adresse
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| |-
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| | Router ||
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| * alle Host Adressen
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| * alle Router Anycast
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| * alle Router Multicast Adressen
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| * berechneten Multicast Adressen für jede Anycast Adresse
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| |}
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| <noinclude>
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| === Anhang ===
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| ==== Siehe auch ====
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| {{Special:PrefixIndex/{{BASEPAGENAME}}}} | |
| ===== Dokumentation =====
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| ===== Links =====
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| ====== Projekt ======
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| ====== Weblinks ======
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| [[Kategorie:IPv6/Adresse]] | | [[Kategorie:IPv6/Adresse]] |
| </noinclude> | | </noinclude> |