Was ist eine IPv6-Adresse im Netzwerk?

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IPv6 steht für Internet Protocol Version 6. Es ist die erweiterte Version von IPv4, die von der IETF (Internet Engineering Task Force) ins Leben gerufen wurde. IPv6 entstand als Folge der Erschöpfung von IP-Adressen mit dem Aufkommen von immer mehr IoT-Geräten. Eine der lobenswerten Eigenschaften von IPv6 ist die Menge an Adressraum, die von ihnen generiert wird. In diesem Artikel erfahren Sie, was IPv6 im Netzwerkbereich ist, wie eine IPv6-Adresse aussieht und welche Vor- und Nachteile IPv6 hat.

Inhaltsverzeichnis

Was ist eine IPv6-Adresse im Netzwerk?

IPv6 ist eine alphanumerische 128-Bit-Adresse, die Geräte über das Internet eindeutig identifiziert. Es wird geschätzt, dass es über 340 Millionen IP-Adressen produziert. Der von IPv6 verwendete Adressraum ist viermal größer als der von IPv4 verwendete Adressraum. IPv6-Adressen bestehen aus Zahlen, und Alphabete sind in Sätze von 8 Zahlen unterteilt, die als Hextets bezeichnet werden. Jedes Hextet stellt 16 Bit dar und wird durch Doppelpunkte (:) geteilt. Die verwendeten Zahlen reichen von 0-9 und die Alphabete von AF. Diese stellen Binärzahlen von 000000000000 bis 11111111111111 dar. Dies ist ein Beispiel dafür, wie eine IPv6-Adresse aussieht AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D.

Teile der IPv6-Adresse

Da IPv6 eine 128-Bit-Adresse ist, ist sie in zwei Teile unterteilt:

  • Netzwerkteil: Der Netzwerkteil sind die oberen 64 Bits der Adresse. Es wird zum Zwecke des Routings verwendet.

  • Knotenteil: Der Knotenteil sind die unteren 64 Bits der Adresse. Es wird verwendet, um den Adressteil der Schnittstelle zu erkennen.

Dies waren die Teile dessen, was IPv6 in Netzwerken ausmacht. Lassen Sie uns nun verstehen, wie Computer lesen IPv6 die Anschrift.

Umwandlung von IPv6-Adressen in Binärcode

Jedes Zeichen in der IPv6-Adresse repräsentiert 4 Bits. Wie wir bereits gelesen haben, besteht eine IPv6-Adresse aus Zahlen von 0 bis 9 und Buchstaben von AF. Diese Alphabete werden verwendet, um die zweistelligen Zahlen von 10-15 darzustellen. Ein 4-Bit-Hextet-Diagramm wird für die Konvertierung einer IPv6-Adresse in die Binärsprache verwendet.

Hextet 4-Bit-Diagramm
8
4
2
1

Dieses Diagramm besteht aus Zahlen, die den Wert jedes Bits darstellen. Dies ist die IP-Adresse – AC08:EB00:0000:0AED:5261:13BC:0012:352D, die wir mithilfe des Diagramms in die Binärsprache umwandeln werden. Jedes Bit auf dem Hextet wird entweder als 1 oder 0 dargestellt. Das erste Hextet ist AC08. Wir wissen, dass der Wert von A 10 und C 12 ist. Jetzt müssen wir herausfinden, welche Zahlen aus dem Hextet-Diagramm sich zu 10, 12, 0 und 8 addieren. Die Zahlen, die sich addieren, sind 8+2, 8+4 , 0 und 8 stehen jeweils für sich selbst. Ebenso werden alle Zahlen, die sich addieren, mit 1 dargestellt, während die restlichen Zahlen mit 0 dargestellt werden.

Lassen Sie uns das erste Hextet konvertieren, indem Sie die oben erwähnte IPv6-Adresse verwenden.

Hextet
EIN
C
0
8
Hextet-Diagramm
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
Binäre Konvertierung
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0

Die Binärzahl für AC08 lautet also 1010110000001000. In ähnlicher Weise wird dieser Vorgang mit allen Hextets durchgeführt.

Binäre Konvertierung
Hextet-Diagramm
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
8
4
2
1
EB00
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0AED
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
5261
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
13 v. Chr
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
0012
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
352D
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1

Therefore, this is the binary conversion of what does an IPv6 address look like 1010110000001000:1110101100000000:0000000000000000:0000101011101101:0101010001100001:0001001110111100:0000000000010010:001101010010101

Arten von IPv6-Adressen

Im Folgenden sind die Arten von IPv6 im Netzwerk aufgeführt:

  • Unicast-Adressen: Dies ist der Adresstyp, der die eindeutige Schnittstelle eines Netzwerks erkennt. Es zeigt üblicherweise einen einzelnen Empfänger oder einen Sender an.

  • Multicast-Adressen: Es handelt sich um eine Reihe von IP-Geräten, die nur Informationen aus dem Datenpaket erhalten sollen.

  • Anycast-Adressen: Die Geräte, die zu verschiedenen Knoten gehören, werden als Anycast-Adressen bezeichnet.

IPv6-Paketstruktur

Ein IPv6-Paket besteht aus drei Teilen: einem Header, einem oder mehreren Extension-Headern und einer Upper-Layer-Protocol Data Unit (PDU). Die Upper-Layer-PDU enthält den Upper-Layer-Protokoll-Header und seine Nutzlast, die ein ICMPv6-Paket, ein TCP-Paket oder ein UDP-Paket sein kann.

Ein IPv6-Header besteht aus folgenden Komponenten:

  • Version: Dies ist ein 4-Bit-Feld, und sein Wert ist auf 6 gesetzt. Dieses Feld bestimmt die Version des Pakets.

  • Verkehrsklasse: Dies ist ein 8-Bit-Feld. Er ist für die Abwicklung des Datenpakets über zwischengeschaltete Geräte zuständig. Es besteht wie IPv4 aus zwei Teilen. Die ersten 6 Bits und die letzten 2 Bits werden DSCP bzw. ECN genannt.

  • Flow Label: Flow Label ist ein 20-Bit-Feld. Ein Fluss ist eine Anordnung von Paketen, die zwischen der Quelle und dem Ziel ausgetauscht werden. Es legt auch fest, wie das Datenpaket von zwischengeschalteten Routern behandelt werden soll.

  • Payload Length: Dies ist ein 16-Bit-Feld. Es kann bis zu 65.535 Bytes lang sein. Diese Nutzlastlänge prägt die Länge des Erweiterungsheaders ein.

  • Nächster Header: Dieser Header ist ein 8-Bit-Feld. Dieses Feld erkennt den Typ des ersten Erweiterungsheaders, der den Basis-IPv6-Header begleitet, oder die PDU der oberen Schicht des Protokolltyps.

  • Hop Limit: Dieses Feld ist 8 Bit lang. Es ist eine Reihe von Werten, die zusammen mit jedem Datenpaket gesendet werden, mit dem Motiv, das Datenpaket nicht einzukreisen. Der an jedes IP-Paket angehängte Zahlenwert verringert sich um eins, nachdem es jeden Router auf seiner Route getroffen hat. Sobald der Hop-Wert eins erreicht, wird das IP-Paket verworfen.

  • Quelladresse: Es ist ein 128 Bit langes Feld. Dies ist für die Adresse des Absenders des Pakets gedacht.

  • Zieladresse: Es ist ein 128-Bit langes Feld. Dies ist für die Adresse des Empfängers des Pakets gedacht.

  • Erweiterungsheader: Dies ist ein neues Konzept in der IPv6-Paketstruktur. Diese besteht aus Optionen, die selten verwendet werden, wie dem Hop-by-Hop-Options-Header, dem Routing-Header, dem Fragment-Header, dem Destinations-Options-Header, dem Authentifizierungs-Header und dem Encapsulating Security Payload Header.

Eigenschaften von IPv6

Wie Sie wissen, sieht eine IPv6-Adresse aus. Nachfolgend sind die Eigenschaften von IPv6 aufgeführt:

  • IPv6 hat einen größeren Adressraum.
  • Es besteht aus dem neuesten und einfachsten Header-Format.
  • Seine Autokonfigurationseigenschaften ermöglichen die Kommunikation untereinander, wenn kein Server vorhanden ist.
  • Aufgrund der Implementierung von Internet Protocol Security auf der Netzwerkschicht ist es sicherer als IPv4.
  • Die End-to-End-Konnektivität, bei der jedes Gerät seine eigene eindeutige Adresse hat, erfordert keine Übersetzungsunterstützung.
  • IPv6 ist ein optimierter Header, der schnelle Routing-Entscheidungen trifft.
  • Die Mobilitätsfunktion ermöglicht es Ihnen, mit den Mobilgeräten in Verbindung zu bleiben.
  • IPv6-Header sind erweiterbar.

Da sich die Eigenschaften von IPv6 in absehbarer Zeit als Vorteil erweisen, werden wir weiter unten im Artikel die Vor- und Nachteile von IPv6 sehen.

Bild von Gerd Altmann von Pixabay

Vor- und Nachteile von IPv6

Wie wir in den obigen Abschnitten erklärt haben, wie eine IPv6-Adresse aussieht. Werfen wir nun einen Blick auf die Vorteile von IPv6.

  • Es hat eine bessere Internetverbindung.
  • Es ist effizient genug, um riesige und mehrere Datenpakete gleichzeitig zu übertragen.
  • IPv6 hat Sicherheitsunterstützung durch Internet Protocol Security.
  • Es ermöglicht Multi-Routing durch Multicast- und Anycast-Adressentypen.
  • IPv6 unterstützt Mobilität.
  • Es hat eine ausgezeichnete Netzwerkkonfiguration.
  • Es bietet einen lobenswerten Datenfluss zwischen den Multimedia-Plattformen.

Die Nachteile von IPv6 sind:

  • Sicherheitsbedenken in Bezug auf Header-Manipulation, Dual-Stacking, Datenverkehr und Mobilität.

  • Das Konfigurieren eines DNS-Servers ist ein komplexer Vorgang.
  • Der Umstieg von IPv4 auf IPv6 hat sich als sehr teuer herausgestellt.
  • Es ist schwierig, die lange IP-Adresse manuell einzugeben.

Daher waren dies die Vor- und Nachteile von IPv6.

Vorteile von IPv6 gegenüber IPv4

Nun, da Sie wissen, was IPv6 im Netzwerkbereich ist, wie eine IPv6-Adresse aussieht und welche Vor- und Nachteile IPv6 hat. Hier sind die Vorteile von IPv6 gegenüber IPv4:

  • Es bietet ein effizientes Internet-Routing mit Hilfe von ISPs.
  • IPv6 bietet End-to-End-Transparenz, indem es für höhere Sicherheit und bessere Leistung sorgt.
  • Im Gegensatz zu IPv4, wo zur Fehlerkorrektur eine Prüfsumme benötigt wird, verbindet der IPv6-Header das Datenpaket direkt mit der Transportschicht, die Fehler kontrolliert. Dies wiederum spart Zeit und ermöglicht eine schnelle Verarbeitung der Datenpakete.
  • Obwohl sowohl IPv4 als auch IPv6 von der Internet Protocol Security Suite unterstützt werden, die eine hohe Sicherheit für die Pakete gewährleistet. Aber IPv6 hat bessere Firewalls und Authentifizierungsmodi wie Site-to-Site für höhere Sicherheit und Vertraulichkeit.
  • Der Datenfluss ist in IPv6 durch die Verwendung von Multicast schneller, im Gegensatz zu IPv4, das Broadcast verwendet.

IPv4 und IPv6 zusammen

Beide IP-Versionen haben ihren fairen Anteil an Vor- und Nachteilen. Es gibt auch Vorteile, sie zusammen zu verwenden. Bei diesem Ansatz führen Computer und Router beide Protokolle aus. Große Netzwerkanbieter unterstützen diese Art von Ansatz. Es wird als Dual-Stack-Netzwerk bezeichnet. Tunneling und Network Address Translation sind weitere Ansätze, bei denen sich die Verwendung beider IP-Adressen als vorteilhaft herausgestellt hat.

Wer verwendet IPv6?

Wie von Google angegeben, liegt die weltweite Implementierung von IPv4 bei 34 %. In den USA sollen es 46 % sein. Internet Service Provider und Carrier-Netzwerke gehören zu den ersten Nutzern von IPv6. Riesige Unternehmen wie Google, Yahoo, Amazon, Telcom und Comcast sind auf die Dual-Stack-Implementierung umgestiegen, während Microsoft, CERNET und T-Mobile auf die Verwendung von IPv6 umgestiegen sind. Budget, Komplexität und Zeit sind nur einige Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten, bevor Sie sich für eine Migration entscheiden.

***

Trotz der Vor- und Nachteile von IPv6 beweist der Übergang zu IPv6 die Bevorzugung von IPv6 gegenüber IPv4. Wir hoffen, dass unser Dokument Sie beim Erlernen dessen, was IPv6 in Netzwerken ist, sehr gut angeleitet hat. Hinterlassen Sie Ihre Fragen oder Vorschläge, falls vorhanden, im Kommentarbereich unten.