Einführung in IPv6
Ich saß vor einigen Wochen mit meinen besten Freunden aus der Ausbildungszeit zusammen im Gartenhaus und trank etwas. Obwohl wir uns seit der Pandemie nur noch selten zu Gesicht bekommen, war nach der Begrüßung wieder alles beim Alten. Und so kam es, dass wir uns im Laufe des Abends über unsere aktuellen IT-Projekte austauschten, nur um schließlich festzustellen, dass wir alle kaum Erfahrungen mit IPv6 gemacht haben. An diesem Abend nahm ich diese Unzulänglichkeit sehr persönlich und beschloss, eine Blogreihe darüber zu schreiben, um mich zwangsläufig wieder damit beschäftigen zu müssen, da meine aktuellen Projekte keine ausreichende Tiefe dieses Themas zulassen würden.
Wie üblich beginne ich... diesmal vor garnicht all zu langer Zeit...
Die Motivation für IPv6
In den 80er Jahren wurde
In den 80er Jahren wurde prophezeit, dass die 4,3 Milliarden IP-Adressen für die einmalige Zuordnung nicht mehr ausreichen würden. Das Problem konnten wir zeitweise mit Network Address Translation (NAT) umgehen. Durch die rasante Zunahme der Internetnutzung in den 90ern, vor allem mit dem explosiven Wachstum des Internets der Dinge (IoT), wurde als Reaktion darauf das IPv6-Protokoll im Dezember 1998 durch die IETF im RFC 1883 als Draft Standard veröffentlicht. Ab dem Jahr 2000 begannen die ersten Betriebssysteme sowie Router und L3-Switches von Cisco, IPv6 zu unterstützen. Microsoft zog mit dem Release des Service Pack 1 für Windows XP im September 2002 und Windows Server 2003 im April 2003, zusammen mit Apples Mac OS X 10.3 Panther (Oktober 2003), nach.
2011 verkündete die Internet Assigned Numbers Authority (IANA), dass die letzten freien IPv4-Adressen zugeteilt wurden.
Damit brach das große IPv4-Adressenknappheitszeitalter an.
🎉 Im Juli 2017 wirde IPv6 dann als Internet Standard ratifiziert. 🎉
Die Grundlagen von IPv6
IPv6-Adressen bestehen aus 128 Bits, im gegensatz zu den 32 Bit von IPv4 ist nun eine aberwizige Anzahl an Adressen möglich.
2^32= 4,294,967 (Weniger einmalige IP-Adressen als Ruffy oder Naruto Freunde haben)
2^128= 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (Absurd hoch)
In Worten und in Zeit:
Dreihundertvierzig Undezillionen, zweihundertzweiundachtzig Dezillionen, dreihundertsechsundsechzig Nonillionen, neunhundertzwanzig Oktillionen, neunhundertachtunddreißig Septillionen, vierhundertdreiundsechzig Sextillionen, vierhundertdreiundsechzig Quintillionen, dreihundertvierundsiebzig Quadrillionen, sechshundertsieben Trillionen, vierhunderteinunddreißig Billiarden, siebenhundertachtundsechzig Billionen, zweihundertelf Milliarden, vierhundertsechsundfünfzig.
Das sind in Sekunden seit bestehen des Universums etwa 7,81 Oktillionen mal die Zeit zwischen dem Urknall, also dem Anbeginn der Zeit, bis heute. Die Rechnung ist super aufwendig und denoch ist das Ergebnis absurd hoch. Hätte ich mir sparen können...
IPv6-Adressen stellen wir zur einfachen Lesbarkeit mit hexadezimalen Ziffern da. Dabei bilden wir 8 Gruppen von vier Ziffern, die durch Doppelpunkte getrennt werden. Beispielsweise: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 (ob das Probleme bei der Socket-Schreibweise aufwirft, bei der man hinter einer IP-Adresse einen Port geschrieben hat?). Eine Ziffer ist ein Nibble (4 Bits) der 16 Zustände beinhalten kann. (0-15). Daher die hexadezimale Schreibweise.
Wir unterscheiden drei Haupttypen von IPv6-Adressen:
- Unicast: Adressen, die einem einzelnen Interface zugewiesen sind.
- Multicast: Adressen, die zur gleichzeitigen Kommunikation mit mehreren Interfaces verwendet werden.
- Anycast: Adressen, die an das nächstgelegene von mehreren möglichen Interfaces gesendet werden
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Spendiere einen KaffeeDie Technischen Vorteile von IPv6
Verbesserte Routing-Effizienz: IPv6 unterstützt eine hierarchische Adressstruktur, die eine effiziente Aggregation und damit eine Reduzierung der Größe von Routingtabellen ermöglicht. Dies führt zu einer effizienteren Nutzung von Netzwerkressourcen und verbessert die Skalierbarkeit.
Integrierte Sicherheitsmechanismen: IPv6 wurde mit der nativen Unterstützung von IPsec entwickelt und ermöglicht dadurch eine nahtlose Implementierung von Sicherheitsfunktionen wie Authentifizierung und Verschlüsselung ermöglicht, auf das ich im weiteren nocheinmal eingehen werde.
Erleichtertes Netzwerkmanagement: Durch Funktionen wie Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) und verbessertem Multicast-Mechanismen wird das Management und die Konfiguration von Netzwerken stark vereinfacht. Das führt zu reduziertem administrativen Aufwand und erhöht die Flexibilität bei der Netzwerkgestaltung.
Schlussfolgerung und Ausblick
IPv6 ist eine dringend notwendige Weiterentwicklung des Internetprotokolls. Es gewährleistet uns das weitere Wachstum und die Sicherheit des Internets. Trotz der Herausforderungen bei der Migration von IPv4, wie der Koexistenz beider Protokolle und die Anpassung bestehender Infrastruktur, überwiegen die Vorteile. IPv6 bietet nicht nur eine Lösung für die Erschöpfung der IPv4-Adressen, sondern auch erhebliche technische Verbesserungen, auf die ich in den nachfolgenden Beiträgen eingehen werde.
Auch wenn es sich (bei mir) aktuell nicht so anfühlt, wird die Implementierung von IPv6 weiterhin vorangetrieben, wobei zukünftige Entwicklungen und Standards die Nutzung und Verwaltung weiter optimieren werden. Unternehmen und Netzbetreiber müssen sich weiter aktiv mit der Einführung und Sicherung von IPv6 beschäftigen, um wettbewerbsfähig und sicher zu bleiben.
Damit haben wir das Ende des ersten Beitrages erreicht. Ich werde die nachfolgenden technisch angehauchten Beiträge wöchentlich veröffentlichen, also registriert euch kostenlos und bleibt auf dem Laufenden.
Viele Informationen und vielen Dank für die Aufmerksamkeit.
- itger.de\HASCii
Quellen
Aftab Siddiqui
