IPv6/Motivation

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 Version 4

Eingeschränkte Nutzbarkeit

Adressraum
QoS
Security
Mobiltätsunterstützung
Effizienz
Erweiterbarkeit des Protokolls

Mögliche Adressen

IPv4-Adressen haben eine Länge von 32 Bit

4.294.967.296

Ein großer Teil dieser Adressen steht nicht zur Verfügung

Durch das schnelle Wachstum des Internets er gibt sich das Problem, dass der Adressraum des IPv4-Protokolls annähernd erschöpft ist

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

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

Internet Protokoll Version 6

Mögliche IPv6 Adressen

IPv6-Adressen haben eine Länge von 128 Bit

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 IPv6 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

Anforderungen

Anforderung	Beschreibung
Vereinfachung	Des Protokolls, damit Router Pakete schneller abwickeln weiterzuentwickeln können
Erweiterbarkeit	Möglichkeit für zukünftige Erweiterungen des Protokoll
Adressraum	Zukunftssicherer Adressraum, Unterstützung von mehr Hosts Verwaltung des Adressraumes, Effiziente Adressvergabe und hierarchische Adressierung
Routing	Effizienteres Routing Begrenzung der Größe der „Routing Tabellen“ Verzicht auf Checksumme
Sicherheit	Inhärente Security Unterstützung der alten und neuen Höhere Sicherheit Protokolle Authentifikation und Datenschutz
Auto-Konfiguration	Plug-and-Play auf Netzwerkebene (ohne DHCP-Server)
Mobility Support auf IP-Ebene	Möglichkeit für Hosts auf Reise zu gehen, 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

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