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IPv6/Motivation: Unterschied zwischen den Versionen

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| Erweiterbarkeit des Protokolls ||Möglichkeit für das Protokoll zukünftig
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| Zukunftssicherer Adressraum ||
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| Hierarchische Adressierung und effiziente Adressvergabe ||
| Hierarchische Adressierung und effiziente Adressvergabe ||
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| Begrenzung der Größe der „Routing Tabellen“ ||
|Effizienteres Routing
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| QoS Unterstützung ||
* Begrenzung der Größe der „Routing Tabellen“
 
* Reduzierung des Umfangs der Routing
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| Inhärente Security ||  
| Inhärente Security || Unterstützung der alten und neuen Höhere Sicherheit Protokolle
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* Authentifikation und Datenschutz
| Mobility Support auf IP-Ebene ||
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| Auto-Konfiguration || Plug-and-Play auf Netzwerkebene
| Auto-Konfiguration || Plug-and-Play auf Netzwerkebene
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| Mobility Support auf IP-Ebene ||Möglichkeit für Hosts auf Reise zu
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* auch bei ineffizienter Nutzung des Adressraums
* auch bei ineffizienter Nutzung des Adressraums
* ohne Adressänderung
* ohne Adressänderung
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| QoS Unterstützung ||Mehr Gewicht auf Dienstarten
insbesondere für Echtzeitanwendungen
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| Neighbor (Router, Rechner..) Discovery
| Neighbor (Router, Rechner..) Discovery
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| Vereinfachung des Protokolls Möglichkeit für das Protokoll zukünftig || damit Router Pakete schneller abwickeln weiterzuentwickeln können
| Unterstützung von Multicasting || durch die Möglichkeit den Umfang zu definieren
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| Unterstützung der alten und neuen Höhere Sicherheit Protokolle ||
* Authentifikation und Datenschutz
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| Koexistenz für (viele) Jahre ||
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| Mehr Gewicht auf Dienstarten || insbesondere für Echtzeitanwendungen
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| Unterstützung von Multicasting || durch die Möglichkeit den Umfang zu definieren
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Version vom 29. November 2023, 13:59 Uhr

IPv6/Motivation - Gründe für ein neues Internet-Protokoll

Beschreibung

Aus folgenden Gründen begann die IETF 1995 die Arbeiten an IPv6
  • Im Dezember 1998 wurde IPv6 mit der Publikation von RFC 2460 auf dem Standards Track offiziell zum Nachfolger von IPv4 gekürt

Internet Protokoll IPv4

Eingeschränkte Nutzbarkeit
  • Adressraum
  • QoS
  • Security
  • Mobiltätsunterstützung
  • Effizienz
  • Erweiterbarkeit des Protokolls

Anforderungen

Anforderung Beschreibung
Vereinfachung des Protokolls damit Router Pakete schneller abwickeln weiterzuentwickeln können
Erweiterbarkeit des Protokolls Möglichkeit für das Protokoll zukünftig
Zukunftssicherer Adressraum Unterstützung von Millarden von Hosts
Hierarchische Adressierung und effiziente Adressvergabe
Effizienteres Routing
  • Begrenzung der Größe der „Routing Tabellen“
  • Reduzierung des Umfangs der Routing
Inhärente Security Unterstützung der alten und neuen Höhere Sicherheit Protokolle
  • Authentifikation und Datenschutz
Auto-Konfiguration Plug-and-Play auf Netzwerkebene
Mobility Support auf IP-Ebene Möglichkeit für Hosts auf Reise zu
  • auch bei ineffizienter Nutzung des Adressraums
  • ohne Adressänderung
QoS Unterstützung Mehr Gewicht auf Dienstarten

insbesondere für Echtzeitanwendungen

Neighbor (Router, Rechner..) Discovery
Unterstützung von Multicasting durch die Möglichkeit den Umfang zu definieren
Koexistenz für (viele) Jahre

Adressknappheit

Durch das schnelle Wachstum des Internets er gibt sich das Problem, dass der Adressraum des IPv4-Protokolls annähernd erschöpft ist
  • Eine IPv4-Adresse aus 32 Bit zumindest rein rechnerisch eine Anzahl von 4.294.967.296 Adressen ergibt
  • Ein großer Teil dieser Adressen steht außerdem nicht zur Verfügung
  • Allein durch die Tatsache, dass die komplette D-Klasse und die E-Klasse nicht zur Verfügung stehen, ergibt sich schon ein enormer Verlust
  • Außerdem müssen private Adressräume abgezogen werden, und der großzügige Umgang mit ganzen A-Klassen in den frühen Computertagen ist auch nicht zu vernachlässigen
Mögliche Adressen

IPv6-Adressen warten mit einer Länge von 128 Bit auf

340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456
  • mehr als 340 Sextillionen
  • Man kann bei IPv6 wohl ohne Weiteres großzügig bei der Verteilung der Adressen vorgehen. Weil IPv6 ohne Subnetzmaske auskommt, werden auch schon gleich zu Anfang eine ganze Menge Adressen verbraucht
  • Die Unterscheidung der Netze geschieht innerhalb der ersten 64 Bit
  • Demzufolge sind also noch 64 Bit für Host-Adressen verfügbar (allerdings pro Netzwerk)
Mögliche Netze

Die Anzahl der möglichen Netze und Adressen pro Netzwerk ist somit identisch und liegt bei genau:

18.446.744.073.709.551.616
  • Das sind mehr als 18 Trillionen und es könnte somit momentan jeder Mensch etwa 2,4 Milliarden eigene Netzwerke betreiben, ohne in einen Engpass bezüglich der IP-Adressen zu kommen
  • Diese Zahlen sollten Ihnen eine Vorstellung von den Dimensionen eines 128-Bit-Adressraums geben

Verfügbare IPv4-Adressen

Verfügbare IPv4-Adressen

IPv4 Adressraum
  • etwas über vier Milliarden IP-Adressen
  • 2^32 = 4.294.967.296
  • 3.707.764.736 können verwendet werden, um Computer und andere Geräte direkt anzusprechen
In den Anfangstagen des Internets
  • galt dies als weit mehr als ausreichend
  • da es nur wenige Rechner gab, die eine IP-Adresse brauchten
Unvorhergesehenes Wachstums und Adressenknappheit
  • Aufgrund des unvorhergesehenen Wachstums des Internets herrscht heute aber Adressenknappheit
  • Im Januar 2011 teilte die IANA der asiatischen Regional Internet Registry APNIC die letzten zwei frei zu vergebenden Netze zu
  • Der verbleibende Adressraum wurde gleichmäßig auf die regionalen Adressvergabestellen verteilt
  • Darüber hinaus steht den regionalen Adressvergabestellen kein weiterer IPv4-Adressraum mehr zur Verfügung

2010: ICANN schaltet Rootserver mangels IP Adressen ab

Entwicklungen

Jeder Haushalt hat diverse Internetendgeräte
  • Computer
  • SmartTV
  • Smartphone/Tablets
  • Spiele
  • Geräte

Historische Entwicklung (Routing)

Die historische Entwicklung des Internets wirft ein weiteres Problem auf
Fragmentierung des Adressraums
  • Durch die mehrmals geänderte Vergabepraxis von Adressen ist der IPv4-Adressraum inzwischen stark fragmentiert
  • Häufig gehören mehrere nicht zusammenhängende Adressbereiche zur gleichen organisatorischen Instanz.
Lange Routingtabellen
  • Dies führt in Verbindung mit der heutigen Routingstrategie (Classless Inter-Domain Routing) zu langen Routingtabellen
  • auf welche Speicher und Prozessoren der Router im Kernbereich des Internets ausgelegt werden müssen
Prüfsummen
  • Zudem erfordert IPv4 von Routern, Prüfsummen jedes weitergeleiteten Pakets neu zu berechnen, was eine weitere Prozessorbelastung darstellt

siehe IPv6/Eigenschaften


Anhang

Siehe auch

Links

Weblinks
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