IPv6: Das Mega-Netz

IPv6 wird Wirklichkeit

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Seit dem Erscheinen von Windows Vista ist IPv6 auf den verbreiteten PC-Betriebssystemen zusätzlich zu IPv4 aktiv. Ein Blick auf die Vorteile des Netzes der Zukunft lohnt daher für alle Netzwerker.

Die Entwicklung des Internet-Protokolls Version 6, IPv6, begann bereits 1995, weil damals schon absehbar war, dass der durch den aktuellen Standard IPv4 gebotene Adressraum knapp wird. Erste IPv6-Implementationen für PC-Betriebssysteme erschienen zur Jahrtausendwende (BSD), und in der Folge hielt IPv6 auch auf Mac OS X, Linux und schließlich Windows Einzug. Firmen wie Cisco, die Router für Internet-Backbones herstellen, haben es ebenfalls schon längst im Programm. Es gibt auch den einen oder anderen Provider, der IPv6 anbietet; Titan Networks, rh-tec oder auch Space.Net etwa. Auch gibt es frei erhältliche PPP-Treiber für die Provider-Anwahl.

Aber auf breiter Front hat sich das Protokoll zur Enttäuschung seiner Verfechter bisher nicht durchgesetzt. Den Backbone-Betreibern und Providern in den USA oder auch Europa pressierte es bisher kaum – in diesen Ländern haben die meisten Provider deutlich mehr IP-Adressen als Kunden, sodass sich daraus teilweise das Phlegma erklärt, das bisher die Einführung verhinderte.

Zu Beginn der Internet-Ära ging man recht sorglos mit dem Adressraum um; die IPv4-Spezifikation sieht 232 Adressen vor, also rund 4,3 Milliarden und das schien damals mehr als genug. Fast 640 Millionen Adressen wurden für spezielle Zwecke reserviert und mit dem Rest ging man sehr großzügig um. So bekam etwa die University of California in Berkeley (UCB) rund 16,8 Millionen IP-Adressen, die sie kaum je ausschöpfen wird.

Große Teile dieser Adressräume liegen daher brach, aber eine Neuordnung wäre zu aufwendig. Zudem würde man so die Fahnenstange nur unwesentlich verlängern – der IPv4-Adressraum reicht ja nicht einmal aus, um jedem Menschen wenigstens eine Adresse zuzuteilen. Spürbar ist die Knappheit bereits in Südamerika oder Asien, wo die Nachfrage derzeit stark zunimmt, aber nurmehr deutlich kleinere Adressräume erhältlich sind. Man setzt daher diverse Techniken ein, um das Problem zu lindern, beispielsweise Classless Inter-Domain Routing gemäß RFC 1518 und RFC 4632 oder verschiedene NAT-Varianten gemäß RFC 3022 und RFC 1918.

Vergrößern Einer viel beachteten Prognose zufolge gehen der IANA, oberste Adressenvergabestelle des Internet, die letzten freien IP-Adressen unter Umständen schon im Jahr 2011 aus.

Aber das sind nur Tropfen auf den heißen Stein. Glaubt man den verschiedenen Prognosen, dann hat die IANA, die oberste Adressenvergabestelle, die letzten freien IP-Adressen in wenigen Jahren an ihre Unterorganisationen auf den verschiedenen Kontinenten zugeteilt; eine der meistbeachteten Studien geht von 2011 aus. Im Jahr 2012 haben demnach wiederum die IANA-Vertretungen ihre Adressräume komplett den Providern zugewiesen, und spätestens dann dürften die Folgen auch auf Surfer durchschlagen: Wenn alle IPv4-Adressen gleichzeitig im Verkehr sind, müssen Nutzer, die einen Anschluss ohne feste IP-Adresse haben, darauf warten, dass eine IP-Adresse aus dem dynamisch zugewiesenen Bereich frei wird, bevor sie ins Internet können. Das dürfte die weitaus meisten DSL-Surfer betreffen, aber auch Nutzer mit Modem-, ISDN- oder Handy-Zugang.

IPv6 definiert einen weit größeren Adressraum, nämlich 2128 oder 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 Adressen, also rund 340,28 Sextillionen. Das genügt, um jeden Quadratmillimeter der Erdoberfläche inklusive Ozeanen mit rund 600 Billiarden Adressen zu bepflastern. Weil man nicht knausern muss, ist es nicht nur möglich, Mobiltelefonen, Fahrzeugen oder beliebigen Haushaltsgeräten eigene IP-Adressen zuzuweisen, sondern man kann an der Verwaltung sparen und die Adressen ad hoc zuteilen.

Vergrößern Platz für jeden MP3-Player und jede Waschmaschine: Das IPv6-Netz schraubt den Adressraum auf über 340 Sextillionen IP-Adressen hoch.

Viele Provider haben sich im Stillen schon auf IPv6 vorbereitet – über hundert Anbieter in Deutschland haben bereits IPv6-Adressräume, nur sind sie noch nicht bei jedem im praktischen Einsatz oder nicht für Privatkunden erhältlich.

Zu den großen Vorteilen der IPv6-Spezifikation gehören auch die IP-Autokonfiguration anhand der MAC-Adresse, Renumbering für den leichteren Wechsel ganzer Firmennetze zwischen Providern, Jumbogramme für Pakete bis zu 4 GByte Größe, schnelleres Routing, Punkt-zu-Punkt-Verschlüsselung gemäß IPSec sowie die Erreichbarkeit unter derselben Adresse in wechselnden Netzwerken (Mobile IPv6). Diese Techniken erläutern wir im Weiteren ausführlich.

Die IPv6-originären Verfahren Multicast und Quality of Service, die nachträglich auch bei IPv4 Einzug gehalten haben, behandeln wir in separaten Beiträgen. Multicast ersetzt Broadcast und verhilft zu einer effizienteren Bandbreitennutzung beim Video- und Audio-Streaming an mehr als einen Empfänger. Mit Quality of Service lassen sich Datenströme priorisieren, um zeitkritische Anwendungen vor Paketverlust zu bewahren. Das soll zum Beispiel bei der IP-Telefonie Verzögerungen oder Aussetzer verhindern.

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Infos zum Artikel

Kapitel
  1. IPv6: Das Mega-Netz
    1. Nicht kleckern …
    2. … sondern klotzen
  2. Adressnotation
  3. Einfacher Header
  4. Adressumstellung
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