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Vor 20 Jahren: IPv6 lernt das Laufen

Mit dem von Jon Postel und Robert Hinden herausgegebenen RFC 1897 begann man nach langen Jahren der Vorarbeit mit den ersten Umsetzungen des neuen IPv6-Protokolls im Netz der Netze, das vieles anders macht als IPv4 und manches weit besser.

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Als das Internet kommerzialisiert wurde, zeichnete sich schnell ab, dass die mit IPv4 verfügbaren IP-Adressen schon gemessen an der Weltbevölkerung zu knapp bemessen sind – und damals schwebte noch niemandem ein Internet of Things vor, das den Adressbedarf leicht noch um ein Mehrfaches erhöht. IPv4 nutzt 32-Bit-Adressen. Damit stehen maximal 232 IPv4-Adressen zur Verfügung, also rund 4,3 Milliarden (oder genau 4.294.967.296).

Bereits Anfang der 90er Jahre startete die Internet Engineering Task Force mit ihrer RFC-Spezifikation 1550 den Prozess, mit einem neuen Internet-Protokoll einen größeren Adressraum zu schaffen. 1994 waren die Überlegungen zum IPnG (Internet Protocol next Generation) weitgehend abgeschlossen und führten zum RFC 1752. Das im Januar 1996 aufgelegte RFC 1897 kann man dann als Startschuss für die Umsetzung der IPv6-Spezifikation sehen.

IPv6 nutzt zur Adressierung 128 Bit und stellt daher maximal 2128 IPv6-Adressen zur Verfügung (rund 340 Sextillionen). Das klingt nach sehr, sehr viel – aber manche Teilnehmer von sozialen und weniger sozialen Netzen sind solche Größenordnungen längst gewohnt, wenn man sich den schier unerschöpflichen Vorrat an Ausrufezeichen zum Vergleich vor Augen führt ;-)

Für IPv6 gab es viele Vorschläge, doch das von Steve Deering am Xerox PARC entwickelte Simple Internet Protocol Plus machte am Ende das Rennen. Zu Beginn war das Interesse an IPv6 sehr groß. Das neue Protokoll wurde im Rahmen einer weltweiten Konferenz am 22. August 1994 vorgestellt und brachte den damaligen MBone an seine Grenzen.

Optimistisch rechnete man damals damit, ab Dezember 1995 erste Installationen am Start zu haben. Ähnlich optimistisch ging es vor 20 jahren zu, als IPv6 Thema der Usenix-Konferenz im Januar 1996 war. In seiner Keynote zum Unix-Networking unter dem Titel "Anlage und Umwelt" pries Van Jacobsen, einer der Väter der TCP/IP-Protokollfamilie, das neue IPv6 als Beispiel für die Offenheit von Unix und seinen Internet-Technologien. Bereits im Juni 1996 präsentierte die dänische Firma Telebit den ersten IPv6-Router.

Nach dem ersten Hype wurde es ruhig um IPv6 und der 1998 mit RFC 2460 eigentlich "finalisierte" Standard wurde im weiteren noch mehrfach geändert. Abenteuerlustige Hacker experimentierten mit IPv6, etwa auf dem ersten Sommercamp des Chaos Computer Clubs in Altlandsberg, doch die Industrie zeigte wenig Interesse. Schließlich funktionierten die Krücken, die IPv4 am Leben hielten und auch weiterhin halten, für viele damalige Provider noch gut genug.

Als Beispiel sei die Network Address Translation genannt (NAT), auf deren Abschottungsdienst gegenüber Verbindungsanfragen aus dem Internet viele Nutzer und sogar manche Admins aus Sicherheitsgründen großen Wert legen. Schon das Fehlen der NAT führen sie als Totschlagargument gegen IPv6 ins Feld. Dabei erledigt diese Abschottung eine ordentliche IPv6-Firewall locker genausogut und schon ein IPv6-fähiger Einstiegsrouter macht davon ab Werk Gebrauch.

IPv6 war jedenfalls nicht aufzuhalten. Das Pendel schlug freilich nur langsam zu Gunsten des neuen Protokolls um. Mit dem World IPv6-Day 2011 und dem World IPv6-Launch Day 2012 sowie dem RFC 6540, das den IPv6-Support zum Pflichtfach für Provider machte, kam schließlich nach schwerer Geburt ein höchst gesundes Protokoll-Baby auf die Welt.

Laut Google beträgt der Anteil der IPv6-Anfragen auf Google-Suchmaschinen weltweit aktuell rund 10 Prozent. Der Großteil dieser 10 Prozent entfällt auf nativen IPv6-Verkehr, der Rest kommt über IPv6-Tunnel wie Teredo zustande.

Heise Online registriert seit 2013 einen deutlichen Anstieg des IPv6-Verkehrs. Der Spitzenwert von heute beträgt etwas mehr als 15 Prozent.

Dabei gibt es regional drastische Unterschiede. Laut Googles Statistik kommen aus den USA rund 25 Prozent der Google-Anfragen per IPv6 an. Andere Länder fallen dagegen teils deutlich ab oder tragen noch gar nicht bei zum IPv6-Verkehr. heise online registriert seit 2013 einen deutlichen und auch anhaltenden Anstieg des IPv6-Verkehrs. Er schwankt im Wochenverlauf und der aktuelle Spitzenwert liegt knapp über 15 Prozent.

Solche Zahlen kann man als Beleg für den Durchbruch der IPv6-Technik sehen. Die Ursache dafür lag jedoch nicht so sehr an der Überzeugung der Hersteller, Entwickler und Provider, dass IPv6 so viel besser sei als das vertraute IPv4. Den Ausschlag für IPv6 gab ganz profan die steigende Zahl an neuen Providern und massenhaft neuen Teilnehmern, also tatsächlich die lange vorhergesagte IPv4-Adressknappheit.

Zunächst gingen der obersten Vergabestelle IANA im Jahr 2011 die IPv4-Adressen aus, sodass nur noch letzte Reste beispielsweise aus Konkursen hin- und hergeschoben werden können. Das schlägt nach und nach durch bis zu den regionalen Vergabestellen und schließlich zu den Providern. Beispielsweise ist der Adressvorrat der nordamerikanischen ARIN seit Juli 2015 aufgebraucht. Neue Unternehmen, die eine Internet-Präsenz brauchen, haben es daher schwer, Fuß zu fassen, sodass ein Markt für den Handel mit IPv4-Adressen entstanden ist, in dem auch Gauner mitmischen.

In Deutschland haben Netzbetreiber wie Kabel Deutschland (heute eine Tochter von Vodafone) oder Unity Media und die Mobilfunknetzbetreiber schon deutlich früher die Nachteile des zu knappen IPv4-Adressraums zu spüren bekommen – weil sie als Spätstarter im Internet-Geschäft deutlich kleinere IPv4-Adressblöcke ergattern konnten als etwa die Telekom, die für ihre Festnetzangebote noch aus dem (vermeintlich) vollen schöpfen konnte.

Die großen Kabel-Provider brauchen für den anhaltenden Kundenansturm auf Kabelanschlüsse weit mehr Adressen als kleine Unternehmen, die sich notfalls auch über Adress-Wiederverkäufer behelfen können. Beispielsweise wich daher Kabel Deutschland schon 2013 auf die Anschlusstechnik DS-Lite aus. DS-Lite etabliert IPv6 und führt IPv4 nur noch Hilfsweise fort; die Teilnehmer erhalten anders als etwa bei der Telekom keine öffentlichen IPv4-Adressen mehr, sondern nur noch private. Das hat viele Nachteile zur Folge. Welche das sind und was man dagegen tun kann, beschreibt beispielsweise der c't-Artikel Mauerspechte. Die Probleme dürften freilich irgendwann verschwinden – nämlich, wenn eines hoffentlich nicht allzu fernen Tages der letzte Internet-Anschluss auch IPv6 beherrscht und der letzte IPv4-Server auch per IPv6 erreichbar wird.

[Update]: 7.1.2016, 13:50, Adressknappheit bei Mobilfunknetzen ergänzt (dz)