IPv6/Adresse/Typen

IPv6/Adresse/Typen - Unterteilung des IPv6-Adressraums

Beschreibung

Adressraum

	IPv4	IPv6
Länge in Bit	32	128
Maximale Anzahl	232	2128
	4.294.967.296	340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456

Adressraum

IANA weist IPv6-Adressraum zu

Internet Assigned Numbers Authority (IANA)

Bislang nur kleiner Teil zugewiesen

Die 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

Derzeit beginnen in der Internet-IPv6-Routing-Tabelle alle Präfixe mit der hexadezimalen Ziffer 2 oder 3

• IANA vergibt nur Adressen, die mit den ersten 3 Bit 001 beginnen

Subnetzmasken

Teilen IP-Adressen in einen Netz- und einen Host-Teil

Lehren aus IPv4

Es wäre von Vorteil

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

Präfixe

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

• Loopback Interface
• 127.0.0.1 bei IPv4

::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

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

IPv6-Adressentypen

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

Haupttypen

Typ	Beschreibung
Unicast	Eine 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	Eine 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	Eine 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	In IPv6 gibt es keine Broadcast-Adressen Die Broadcast-Funktionalität wird über Multicast-Adressen implementiert

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

Anhang

Siehe auch

• IPv6/Adresse/Arten
• IPv6/Adresse/Eigenschaften
• IPv6/Adresse/Konfiguration
• IPv6/Adresse/Notation
• IPv6/Adresse/Temp
• IPv6/Adresse/Typen
• IPv6/Adresse/Typen/Anycast
• IPv6/Adresse/Typen/Multicast
• IPv6/Adresse/Typen/Statisch
• IPv6/Adresse/Typen/Unicast

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• IPv6/Subnetting