IPv6-Adressierung

Intro

Einer der Hauptvorteile von Internet Protocol Version 6 (IPv6) gegenüber den bisher verwendeten Internet Protocol Version 4 (IPv4) ist der große Adressraum, der (Adressierungs-) Informationen enthält, um Pakete für das Internet der nächsten Generation weiterzuleiten.

IPv6 unterstützt den 128-Bit-Adressraum und kann möglicherweise 2 ^ 128 oder 3,4 x 10 ^ 38 eindeutige IP-Adressen unterstützen (im Gegensatz zum 32-Bit-Adressraum von IPv4). Mit diesem großen Adressraumschema kann IPv6 jedem Gerät oder Knoten, der mit dem Internet verbunden ist, eindeutige Adressen bereitstellen.
IPv6

Warum wir IPv6-Adressierung benötigen

Eine steigende Nachfrage nach IP-Adressen war die treibende Kraft für die Entwicklung des großen Adressraums, den IPv6 bietet. Branchenschätzungen zufolge benötigen im drahtlosen Bereich mehr als eine Milliarde Mobiltelefone, persönliche digitale Assistenten (PDA) und andere drahtlose Geräte einen Internetzugang, und jedes Gerät benötigt seine eigene eindeutige IP-Adresse.

Die von IPv6 angebotene erweiterte Adresslänge macht die Verwendung von Techniken wie der Netzwerkadressübersetzung überflüssig, um zu vermeiden, dass der verfügbare Adressraum knapp wird. IPv6 enthält Adressierungs- und Steuerungsinformationen, um Pakete für das Internet der nächsten Generation weiterzuleiten.

Typen von IPv6-Adressen

IPv6-Adressen werden grob in drei Kategorien eingeteilt:

1) Unicast-Adressen: Eine Unicast-Adresse dient als Bezeichner für eine einzelne Schnittstelle. Ein IPv6-Paket, das an eine Unicast-Adresse gesendet wird, wird an die durch diese Adresse identifizierte Schnittstelle geliefert.

2) Multicast-Adressen: Eine Multicast-Adresse dient als Kennung für eine Gruppe / einen Satz von Schnittstellen, die zu den verschiedenen Knoten gehören können. Ein IPv6-Paket, das an eine Multicast-Adresse geliefert wird, wird an die mehreren Schnittstellen geliefert.

3) Anycast-Adressen: Anycast-Adressen dienen als Bezeichner für eine Reihe von Schnittstellen, die zu den verschiedenen Knoten gehören können. Ein IPv6-Paket, das für eine Anycast-Adresse bestimmt ist, wird an eine der durch die Adresse identifizierten Schnittstellen geliefert.

IPv6-Adressnotation

IPv6-Adressen werden durch acht Gruppen hexadezimaler Quartette gekennzeichnet, die durch Doppelpunkte voneinander getrennt sind.

Es folgt ein Beispiel für eine gültige IPv6-Adresse: 2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652

Jede vierstellige Gruppe von Nullen innerhalb einer IPv6-Adresse kann auf eine einzelne Null reduziert oder ganz weggelassen werden. Daher sind die folgenden IPv6-Adressen ähnlich und gleich gültig:

2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652
2001: cdba:0:0:0:0:3257:9652
2001: artikelnummer::3257:9652

Die URL für die obige Adresse hat die Form:

http:///

Netzwerknotation in IPv6

Die IPv6-Netzwerke werden mit der Notation Classless Inter Domain Routing (CIDR) bezeichnet. Ein Netzwerk oder Subnetz, das das IPv6-Protokoll verwendet, wird als zusammenhängende Gruppe von IPv6-Adressen bezeichnet, deren Größe eine Potenz von zwei sein muss. Die Anfangsbits einer IPv6-Adresse (diese sind für alle Hosts in einem Netzwerk identisch) bilden das Netzwerkpräfix. Die Größe der Bits in einem Netzwerkpräfix wird durch ein / getrennt. Beispiel: 2001:cdba:9abc:5678::/64 bezeichnet die Netzwerkadresse 2001:cdba:9abc:5678. Dieses Netzwerk besteht aus Adressen, die von 2001: cdba: 9abc: 5678 :: bis 2001: cdba: 9abc: 5678: ffff: ffff: ffff: ffff neu angeordnet wurden. In ähnlicher Weise kann ein einzelner Host als Netzwerk mit einem 128-Bit-Präfix bezeichnet werden. Auf diese Weise ermöglicht IPv6, dass ein Netzwerk aus einem einzelnen Host und darüber besteht.

Spezielle Adressen in IPv6

• ::/96 Das Präfix Null kennzeichnet Adressen, die mit dem zuvor verwendeten IPv4-Protokoll kompatibel sind.
• ::/128 Eine IPv6-Adresse mit allen Nullen wird als nicht spezifizierte Adresse bezeichnet und wird für Adressierungszwecke innerhalb einer Software verwendet.
• ::1/128 Dies wird als Loop-Back-Adresse bezeichnet und wird verwendet, um auf den lokalen Host zu verweisen. Eine Anwendung, die ein Paket an diese Adresse sendet, erhält das Paket zurück, nachdem es vom IPv6-Stack zurückgeschleift wurde. Die lokale Hostadresse in IPv4 war 127.0.0.1.2001: db8 :: / 32 Dies ist ein Dokumentationspräfix, das in IPv6 zulässig ist. Alle Beispiele für IPv6-Adressen sollten idealerweise dieses Präfix verwenden, um anzuzeigen, dass es sich um ein Beispiel handelt.
• fec0::/ 10 Dies ist ein standortlokales Präfix, das von IPv6 angeboten wird. Dieses Adresspräfix bedeutet, dass die Adresse nur innerhalb der lokalen Organisation gültig ist. In der Folge wurde von der Verwendung dieses Präfixes durch den RFC abgeraten.
• fc00::/7 Dies wird als eindeutige lokale Adresse (ULA) bezeichnet. Diese Adressen werden nur innerhalb einer Reihe kooperierender Standorte weitergeleitet. Diese wurden in der IPv6 eingeführt, um die standortlokalen Adressen zu ersetzen. Diese Adressen bieten auch eine 40-Bit-Pseudozufallszahl, die das Risiko von Adresskonflikten verringert.
• ff00::/8 Dieses Präfix wird von IPv6 angeboten, um die Multicast-Adressen zu bezeichnen. Jede Adresse, die dieses Präfix trägt, wird automatisch als Multicast-Adresse verstanden.
• fe80::/10 Dies ist ein linklokales Präfix, das von IPv6 angeboten wird. Dieses Adresspräfix bedeutet, dass die Adresse nur in der lokalen physischen Verbindung gültig ist.