Die Einführung von IPv6 im Juni 2012 war ein wichtiger Fortschritt für die Internettechnik. In diesem Artikel sehen wir uns an, was IPv6 ist, welche Ziele und Vorteile es hat und warum es gegenüber seinem Vorgänger IPv4 ein Fortschritt ist.
Was ist IPv6?
Obwohl es schon seit mehr als einem Jahrzehnt existiert, ist IPv6, also Version 6 des Internet Protocol, die neueste Version des Internet Protocol (IP), das Netzwerkgeräten Adressen zuweist und den Datenverkehr im Internet lenkt. Stellt man sich das Internet als riesige digitale Stadt vor, dann entsprechen die IP-Adressen den Postanschriften der einzelnen Häuser. IPv6 bietet ein umfangreicheres, besser strukturiertes und effizienteres Adressierungssystem als sein Vorgänger.
Warum IPv6 nötig ist
Um zu verstehen, warum IPv6 nötig ist, muss man die Grenzen seines Vorgängers IPv4 kennen. IPv4 wurde Anfang der 1980er-Jahre eingeführt, lange bevor das Internet für die Öffentlichkeit geöffnet wurde. Es verwendet 32-Bit-Adressen und ermöglicht damit etwa 4,3 Milliarden eindeutige Adressen. Das mag nach viel klingen, doch durch das explosionsartige Wachstum des Internets und die rasch steigende Zahl der Geräte sind die verfügbaren IPv4-Adressen fast aufgebraucht. Bedenkt man, wie viele Smartphones, Smart-Home-Geräte, Computer und IoT-Geräte (Internet of Things) heute im Einsatz sind, braucht die Welt weit mehr IP-Adressen, als IPv4 bereitstellen kann.
Die Vorteile von IPv6
IPv6 bietet gegenüber seinem Vorgänger zahlreiche Vorteile. Dazu gehören:
Riesiger Adressraum
Der wichtigste Vorteil von IPv6 ist sein unvorstellbar großer Adressraum. Da es 128-Bit-Adressen statt der 32-Bit-Adressen von IPv4 verwendet, bietet es theoretisch rund 340 Sextillionen Adressen. Diese 39-stellige Zahl sorgt dafür, dass das Internet für das künftige digitale Wachstum mehr als gut gerüstet ist.
Vereinfachte Paket-Header
Paket-Header sind Daten, die am Anfang eines Datenpakets stehen und Angaben zu Quelle, Ziel und weiteren Metadaten des Pakets enthalten. Mit diesen Angaben können Netzwerkgeräte das Paket verarbeiten und richtig weiterleiten. Anders als IPv4, dessen Header eine variable Länge hat, verwendet IPv6 einen Header mit fester Länge, was Routern die Verarbeitung der Pakete erleichtert und beschleunigt.
Mehr Sicherheit
IPv6 wurde mit Blick auf die Sicherheit entwickelt. Für IPv6 war die Unterstützung von IPsec, einer Protokollfamilie zum Schutz der IP-Kommunikation, vorgeschrieben. IPsec gibt es zwar auch für IPv4, dort ist es aber nicht so einfach umzusetzen und nicht so verbreitet wie bei IPv6.
Zustandslose automatische Adresskonfiguration
Bei IPv6 können Geräte ihre IP-Adresse selbst erzeugen, ohne einen zentralen Server zu benötigen (wie DHCP bei IPv4). Das macht die Netzwerkkonfiguration effizienter.
Bessere Mobilitätsfunktionen
Mobile IPv6, eine Erweiterung des Protokolls, ermöglicht es Knoten, zwischen Netzwerken zu wechseln, ohne bestehende Verbindungen zu verlieren. So bleiben mobile Geräte auch unterwegs verbunden, wenn sie von einem Ort zum anderen wechseln.
Unterschiede zu IPv4
Einige Vorteile haben wir bereits genannt, es gibt aber noch weitere wesentliche Unterschiede zwischen IPv6 und IPv4.
Kein NAT (Network Address Translation) nötig
NAT (Network Address Translation, Netzwerkadressübersetzung) ist ein Verfahren, das die IP-Adressen im Header der Pakete ändert, während sie einen Router passieren. Es wurde gegen den Mangel an IPv4-Adressen entwickelt und erlaubt es mehreren Geräten in einem privaten Netzwerk, sich beim Zugriff auf das Internet eine öffentliche IP-Adresse zu teilen. Mit dem gewaltigen Adressraum von IPv6 kann jedes Gerät eine eigene globale Adresse haben, sodass NAT überflüssig wird. Das vereinfacht das Routing und Peer-to-Peer-Anwendungen.
Bessere Dienstgüte (QoS)
IPv6 bietet mit dem Feld „Flow Label“ einen besseren Mechanismus, um die Pakete von Echtzeitdiensten zu erkennen und zu behandeln. Das hilft, die Dienstgüte (QoS) für Echtzeitdienste wie Videokonferenzen oder Voice over IP (VoIP) zu sichern, da die Pakete eines Datenstroms im Netzwerk einheitlich und vorhersehbar behandelt werden.
Multicast
Anders als IPv4 mit seinem Broadcast verwendet IPv6 Multicast, um Daten an mehrere Ziele zu übertragen, und entlastet so die Netzwerke. Multicast ist ein Verfahren, bei dem ein einzelnes Datenpaket von einer Quelle gleichzeitig an mehrere Ziele gesendet wird. Beim Broadcast, den IPv4 verwendet, werden die Daten von einer Quelle an alle möglichen Ziele gesendet.
Zukunftssicherheit
Die Header von IPv6 wurden so entworfen, dass sie sich für künftige Anforderungen erweitern lassen, ohne das Protokoll umzubauen. Diese Anpassungsfähigkeit und Erweiterbarkeit ist der Grund, warum trotz mehr als einem Jahrzehnt im Einsatz kein neues Protokoll entwickelt werden musste.
Zusammenfassung
Der Umstieg von IPv4 auf IPv6 ist unerlässlich, damit das Internet reibungslos weiter wachsen und künftig alle Geräte aufnehmen kann, die Menschen nutzen. Dadurch wird das Internet effizienter, sicherer und zukunftssicherer. Mit seinen zahlreichen Vorteilen und Verbesserungen gegenüber IPv4 ist IPv6 zweifellos die Zukunft der Internetprotokolle, und Websitebetreibern und Unternehmen, die auf digitale Technik setzen, ist die Einführung von IPv6 sehr zu empfehlen.