IPv6/Parallelbetrieb

Dual Stack

Parallelbetrieb von IPv4 und IPv6 am selben Link

• Ein Interface kann mehrere IPv4- und IPv6-Adressen aufnehmen

Dual Stack ist die einfachste Methode, IPv6 einzuführen

• Wird zusätzlich zu IPv4 am Link ausgerollt
• Bis zu einer Übergabe an ein anderes Netz, zum Beispiel an einen Internet Service Provider, wird auf allen Links und Routern Dual Stack gefahren.

Knappheit der IPv4-Adressen

• Dieses Problem löst Dual Stack nicht
• In Netzen, in denen IPv4-Adressen bereits jetzt rar sind, bietet sich Dual Stack daher nur eingeschränkt als Lösung an.

Bewertung von Dual Stack

Vorteile

• Einfache Migration, viele Betriebssysteme können Dual Stack.
• Alle bestehenden Dienste können weiterhin unter gewohnter Adresse erreicht werden.

Nachteile

• Das Problem der Adressknappheit bleibt bestehen.
• Doppelter Administrationsaufwand, da doppelte Filterregeln und Access Control Lists zu führen sind.

Dual Stack Lite

Kombination aus Carrier Grade NAT (CGN) und Tunnelmechanismus

Bei Zugangsanbietern ein beliebtes Mittel, um auch nach einer IPv6-Migration noch eine Grundversorgung mit IPv4 zu gewährleisten.

• Das CPE des Kunden erhält natives IPv6 und eine IPv4-Adresse aus einem speziellen, in RFC 6598 [WKD+ 12] festgelegten, Bereich.
• Der Provider nutzt NAT/PAT um die vielen IPv4-Adressen der Kunden auf die wenigen verfügbaren IPv4-Adressen abzubilden.
• Da das CPE des Kunden üblicherweise auch ein NAT/PAT für IPv4 betreibt, werden IPv4-Datagramme am Ende mindestens zwei Mal übersetzt.
• Die Infrastruktur des Providers wird zu diesem Zeitpunkt bereits nativ mit IPv6 betrieben.
• Zusätzlich muss das CPE also die IPv4-Datagramme auch noch durch einen Tunnel durch die IPv6-Infrastruktur befördern.

Bewertung von Dual Stack Lite

Vorteile

• Der Provider spart wertvolle Adressen ein.
• Die Infrastruktur basiert zukunftssicher auf IPv6.

Nachteile

• Der Kunde erhält keine öffentliche IPv4-Adresse mehr.
• Ein Port-Forwarding muss vom Provider konfiguriert werden.

DS-Lite

Dual-Stack Lite (DS-Lite) - Kunden werden nur via IPv6 global routbare IP-Adressen bereitgestellt

Methode	Beschreibung
Dual-Stack	stellt IPv6 und IPv4 vollständig zur Verfügung
Carrier-grade NAT	Identifiziert Sitzungen eindeutig mittels Aufzeichnungen über die öffentliche IPv6-Adresse des CPEs die private IPv4-dresse und TCP- oder UDP-Portnummern Vom CGN-Gateway werden nur bestimmte Protokolle verstanden und weitergeleitet Nutzung anderer IP-basierter Protokolle erschwert oder unmöglich

Aufgrund der knappen IPv4-Adressen hat die IETF den Mechanismus „Dual-Stack Lite“ (RFC 6333) entwickelt. Hierbei werden dem Kunden nur via IPv6 global routbare IP-Adressen bereitgestellt. (Im regulären Dual-Stack-Betrieb werden sowohl IPv6 als auch IPv4 zur Verfügung gestellt.)

Im LAN des Kunden werden private IPv4-Adressen benutzt (analog zum Vorgehen bei NAT). Statt einer NAT-Übersetzung werden die IPv4-Pakete dann durch das Customer Premises Equipment (CPE) in IPv6-Pakete gekapselt. Das CPE benutzt seine globale IPv6-Verbindung, um die Pakete in das Carrier-grade NAT des Internet Service Providers zu transportieren, welches über globale IPv4-Adressen verfügt.

Hier wird das IPv6-Paket entpackt und das originale IPv4-Paket wiederhergestellt. Danach wird das IPv4-Paket mit NAT auf eine öffentliche IP-Adresse umgesetzt und ins öffentliche IPv4-Internet geroutet. Das Carrier-grade NAT identifiziert Sitzungen eindeutig mittels Aufzeichnungen über die öffentliche IPv6-Adresse des CPE, die private IPv4-Adresse und TCP- oder UDP-Portnummern.

Diese DS-Lite-Umsetzung führt allerdings beim Endkunden zu Problemen:

• Zum einen sind bei portbasierten Protokollen (z.B. TCP, UDP) keine IPv4-basierenden Portfreigaben mehr möglich, da die Pakete an die öffentliche IP-Adresse bereits beim Provider ausgefiltert werden.
• Dienste, die an einem DS-Lite-Anschluss angeboten werden, können also von Geräten, die keine IPv6-Verbindungen aufbauen können, nicht erreicht werden.
• Auch werden vom CGN-Gateway nur bestimmte Protokolle verstanden und weitergeleitet, was die Nutzung anderer IP-basierter Protokolle erschwert oder völlig unmöglich macht.