Was ist eine IPv6-Adresse?

Einführung

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

IPv6 unterstützt einen 128-Bit-Adressraum und kann potenziell 2^128 bzw. 3,4×10^38 eindeutige IP-Adressen unterstützen (im Gegensatz zum 32-Bit-Adressraum von IPv4). Mit diesem großen Adressraum-Schema ist IPv6 in der Lage, jedem einzelnen Gerät bzw. jedem Knoten, der mit dem Internet verbunden ist, eine eindeutige Adresse zuzuweisen.

Warum wir IPv6-Adressierung benötigen

Eine stetig steigende Nachfrage nach IP-Adressen war die treibende Kraft hinter der Entwicklung des großen Adressraums, den IPv6 bietet. Branchenschätzungen zufolge werden im drahtlosen Bereich mehr als eine Milliarde Mobiltelefone, Personal Digital Assistants (PDAs) und andere drahtlose Geräte Internetzugang benötigen, und jedes wird eine eigene, eindeutige IP-Adresse brauchen.

Die erweiterte Adresslänge von IPv6 macht den Einsatz von Techniken wie Network Address Translation überflüssig, mit denen ein Ausgehen des verfügbaren Adressraums verhindert werden sollte. IPv6 enthält Adressierungs- und Steuerinformationen, um Pakete für das Internet der nächsten Generation zu routen.

Arten von IPv6-Adressen

IPv6-Adressen lassen sich grob in drei Kategorien einteilen:

• Unicast-Adressen: Eine Unicast-Adresse dient als Kennung für eine einzelne Schnittstelle. Ein IPv6-Paket, das an eine Unicast-Adresse gesendet wird, wird an die durch diese Adresse identifizierte Schnittstelle zugestellt.
• Multicast-Adressen: Eine Multicast-Adresse dient als Kennung für eine Gruppe/Menge von Schnittstellen, die zu unterschiedlichen Knoten gehören können. Ein IPv6-Paket, das an eine Multicast-Adresse zugestellt wird, wird an mehrere Schnittstellen zugestellt.
• Anycast-Adressen: Anycast-Adressen dienen als Kennungen für eine Menge von Schnittstellen, die zu unterschiedlichen Knoten gehören können. Ein IPv6-Paket, das für eine Anycast-Adresse bestimmt ist, wird an eine der durch diese Adresse identifizierten Schnittstellen zugestellt.

Notation von IPv6-Adressen

IPv6-Adressen werden durch acht Gruppen von Hexadezimal-Quartetten dargestellt, die durch Doppelpunkte voneinander getrennt sind.

Hier 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 gleichbedeutend und gleichermaßen gültig:

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

Die URL für die obige Adresse hätte folgende Form:
http://[2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652]/

Netzwerk-Notation in IPv6

IPv6-Netzwerke werden mittels Classless Inter Domain Routing (CIDR)-Notation dargestellt. Ein Netzwerk oder Subnetz, das das IPv6-Protokoll verwendet, wird als eine zusammenhängende Gruppe von IPv6-Adressen dargestellt, deren Größe eine Zweierpotenz sein muss. Die ersten Bits einer IPv6-Adresse (diese sind für alle Hosts in einem Netzwerk identisch) bilden das Präfix des Netzwerks. Die Anzahl der Bits im Netzwerkpräfix wird durch ein „/“ abgetrennt angegeben. Zum Beispiel bezeichnet 2001:cdba:9abc:5678::/64 die Netzwerkadresse 2001:cdba:9abc:5678. Dieses Netzwerk umfasst Adressen im Bereich von 2001:cdba:9abc:5678:: bis 2001:cdba:9abc:5678:ffff:ffff:ffff:ffff. Auf ähnliche Weise kann ein einzelner Host als Netzwerk mit einem 128-Bit-Präfix dargestellt werden. Auf diese Weise erlaubt IPv6, dass ein Netzwerk aus einem einzigen Host oder mehr bestehen kann.

Spezielle Adressen in IPv6

• ::/96: Das Null-Präfix bezeichnet Adressen, die mit dem zuvor verwendeten IPv4-Protokoll kompatibel sind.
• ::/128: Eine IPv6-Adresse, die ausschließlich aus Nullen besteht, wird als nicht spezifizierte Adresse (unspecified address) bezeichnet und dient Adressierungszwecken innerhalb einer Software.
• ::1/128: Dies wird als Loopback-Adresse bezeichnet und dient dazu, den lokalen Host anzusprechen. Eine Anwendung, die ein Paket an diese Adresse sendet, erhält das Paket zurück, nachdem es vom IPv6-Stack zurückgeschleift wurde. Die lokale Host-Adresse bei IPv4 lautete „127.0.0.1“.
• 2001:db8::/32: Dies ist ein in IPv6 zulässiges Dokumentations-Präfix. Alle Beispiele für IPv6-Adressen sollten idealerweise dieses Präfix verwenden, um kenntlich zu machen, dass es sich um ein Beispiel handelt.
• fec0::/10: Dies ist ein von IPv6 bereitgestelltes site-lokales Präfix. Dieses Adresspräfix kennzeichnet, dass die Adresse nur innerhalb der lokalen Organisation gültig ist. Die Verwendung dieses Präfixes wird von der RFC inzwischen nicht mehr empfohlen.
• fc00::/7: Dies wird als Unique Local Address (ULA) bezeichnet. Diese Adressen werden nur innerhalb einer Gruppe kooperierender Standorte geroutet. Sie wurden in IPv6 eingeführt, um die site-lokalen Adressen zu ersetzen. Diese Adressen stellen außerdem eine 40-Bit-Pseudozufallszahl bereit, die das Risiko von Adresskonflikten verringert.
• ff00::/8: Dieses Präfix wird von IPv6 bereitgestellt, um Multicast-Adressen zu kennzeichnen. Jede Adresse mit diesem Präfix wird automatisch als Multicast-Adresse erkannt.
• fe80::/10: Dies ist ein von IPv6 bereitgestelltes link-lokales Präfix. Dieses Adresspräfix kennzeichnet, dass die Adresse nur innerhalb der lokalen physischen Verbindung (Link) gültig ist.

Weitere Informationen finden Sie in RFC 1884 - IP Version 6 Addressing Architecture.