Das Problem mit ipv6

4, 294, 967, 296. Dies ist die genaue Anzahl der 32-Bit-IP-Adressen, die in Internet Protocol Version 4 (IPv4) verfügbar sind. Während des Internetbooms in den neunziger Jahren erkannten viele Computerfreaks innerhalb der Internet Engineering Task Force (IETF) und ähnlicher Organisationen recht schnell, dass der Adressraum ein Problem werden würde, da sich die Konnektivität auf der ganzen Welt ausbreiten würde. Daher wurden Konzepte wie klassenloses Interdomain-Routing (CIDR) und Network Address Translation (NAT) als Reaktion auf dieses bevorstehende Problem entwickelt. Und ganz ehrlich, diese beiden Konzepte haben sich ganz gut bewährt, um das Web am Laufen zu halten. Mit zunehmender Verbreitung des World Wide Web werden die Dinge jedoch immer komplizierter. Hier kommt IPv6 ins Spiel. Hier werfen wir einen Blick auf dieses aufkommende Protokoll und darauf, wohin es führen könnte.

Was ist falsch an IPv4?

IPv4 ist so etwas wie die erste Wohnung für ein frisch verheiratetes Paar. Es ist funktional, praktisch und funktioniert vor allem. Aber 10 Jahre später, vier Kinder und zwei Hunde, gibt es einfach nicht genug Platz für alle. Daher teilt der ergebene Patriarch der Familie den verfügbaren Raum in kleinere Untergruppen auf, um beispielsweise Privatsphäre, besser definierte Grenzen und mehr Autonomie in jeder der Untergruppen zu gewährleisten. Das Endergebnis scheint eine tragfähige Lösung zu sein - bis die Matriarchin der Familie nach Hause kommt und mitteilt, dass in nur neun Monaten ein neues Mitglied in die Familie aufgenommen wird. Der Prozess des Teilens, Unterteilens und Neuzuordnens beginnt also erneut. Und genau dann, wenn alles in Ordnung zu sein scheint, erfährt das Paar, dass der Neuzugang in der Familie tatsächlich zwei Neuzugänge sein wird - Zwillinge!

Dies ist das Problem mit IPv4. Unabhängig davon, wie der verfügbare Adressraum aufgeteilt wird, beginnt das IPv4-Haus aus allen Nähten zu platzen. In einem Artikel von Network World aus dem Jahr 2011 wurde berichtet, dass die Internet Assigned Numbers Authority den regionalen Internetregistern tatsächlich die letzten Blöcke des IPv4-Adressraums zugewiesen hat.

Beeindruckend! Ich für meinen Teil hatte keine Ahnung, dass es so gekommen war, und ich frage mich: Wird IPv6 wirklich eine praktikable Lösung sein?

IPv6: Die nicht ganz einfache Lösung

In Bezug auf die reine Mathematik lautet die Antwort ja. IPv6-Adressen sind 128 Bit lang, was bedeutet, dass 2 ¹²⁸ IP-Adressen verfügbar sind. Anders ausgedrückt beträgt die Anzahl der verfügbaren IPv6-Adressen: 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456.

Diese Zahl wird in der Regel mit 3, 4 * 10 ^{38 angegeben} . In einer Welt mit etwa 6 Milliarden Einwohnern sollte dies viel Raum für Erweiterungen bieten. Aktivieren Sie IPv6 einfach auf allen Netzwerkgeräten, und los geht's. Wie bei den meisten Dingen im Leben ist es einfach nicht so einfach.

Warum die Verzögerung?

Das Hauptproblem bei der Umstellung auf IPv6 ist, dass es nicht abwärtskompatibel mit IPv4 ist. Einfach ausgedrückt, als IPv6 zum ersten Mal entwickelt wurde, wurde es nicht für die Verwendung mit IPv4 erstellt. Wenn Sie sich also für die Verwendung einer IPv6-Adresse in einem Netzwerk entscheiden, das ausschließlich auf IPv4 basiert, können alle Arten von Routing- und DNS-Problemen auftreten. Infolgedessen haben einige wirklich kluge Köpfe in verschiedenen Think Tanks und Leitungsgremien einige Lösungen gefunden.

Tunnelbau

Beim Tunneln werden IPv6-Pakete in IPv4-Pakete eingekapselt. Dies ermöglicht den Transport von IPv6-Paketen über vorhandene IPv4-Backbones, da die vorhandene IPv4-Routinginfrastruktur die gekapselten IPv6-Pakete nicht berücksichtigt. Bei der Ankunft an seinem Ziel werden vom Endgerät spezielle Flags in den IPv4-Paketen gelesen, die es anweisen, die IPv4-Pakete zu entkapseln und nach IPv6-Paketen zu suchen.

Dual Stack

Der Dual-Stack-Ansatz ist mittlerweile weit verbreitet und umfasst die gesamte vorhandene Infrastruktur eines bestimmten Netzwerks, die sowohl IPv4- als auch IPv6-Funktionen unterstützt. In dieser Konfiguration ist IPv6 als bevorzugte Transportmethode aktiviert. Wenn eingehender IPv6-Verkehr erkannt wird, ist das IPv6-Netzwerk das Endergebnis. Wenn IPv4-Datenverkehr in das Netzwerk eingeht, wird jedes Netzwerkgerät angewiesen, zum IPv4-Netzwerk zurückzukehren. Obwohl dies insbesondere auf ISP-Ebene immer häufiger vorkommt, besteht einer der Nachteile dieses Ansatzes darin, dass viele ältere Betriebssysteme keine Dual-Stack-Funktionalität unterstützen. Daher muss sich eine Organisation mit Legacy-Systemen in ihrer vorhandenen Infrastruktur finanziell für einen vollständigen Übergang zu neueren Systemen einsetzen.

6to4

Die 6to4-Lösung hat in den letzten Jahren an Popularität gewonnen, da sie ein dem Tunnelbau sehr ähnliches Konzept beinhaltet. Grundsätzlich wird IPv6-Verkehr in IPv4-Paketen gekapselt und der Verkehr an festgelegte Relay-Router gesendet. Die Kommunikation zwischen diesen Relais-Routern erfolgt über Unicast, was zu einer Art Punkt-zu-Punkt-Verbindung führt. Wenn Sie dies richtig machen, erhalten Sie einen IPv6-Tunnel in der Cloud, ohne explizit einen tatsächlichen Tunnel einzurichten.

Ist IPv6 am Horizont?

Ist es fair zu sagen, dass IPv6 am Horizont ist? Trotz der Herausforderungen scheint die Antwort ja zu sein. Viele nordamerikanische ISPs sind vor einigen Jahren auf Dual Stack umgestiegen, und einige Inhaltsanbieter wie Google und Netflix verfügen über sehr robuste IPv6-Infrastrukturen. Hinzu kommt der Übergang vieler asiatischer Länder (insbesondere Chinas) zu IPv6, und man kann leicht vermuten, dass die Einführung von IPv6 bereits in Arbeit ist.