Internet-Protokoll

Technische Details zu IPv6

IPv4-Adressen bestehen aus vier Blöcken mit Zahlen zwischen 0 und 255 - eine IPv6-Adresse wirkt dagegen weit kryp­tischer. Wir zeigen Ihnen alles rund um das Adress­schema von IPv6 und viele weitere Details zum Internet-Proto­koll.
Von Julian Ruecker

In unserer Einlei­tung zu IPv6 haben wir Ihnen bereits die Grund­züge des Internet-Proto­kolls beschrieben - jetzt geht es um weitere Details zu IPv6 und zur Funk­ti­ons­weise.

Die meisten Nutzer bekommen IP-Adressen niemals zu Gesicht: Das soge­nannte Domain Name System (DNS) verknüpft die klas­si­schen www-Adress­zeilen mit den IP-Adressen. Beispiels­weise durch die Eingabe von www.teltarif.de in den Browser stellt dieser eine Anfrage an den DNS-Server des eigenen Inter­net­an­bie­ters. Der DNS-Server teilt dem Browser infol­ge­dessen mit, unter welcher IP-Adresse teltarif.de zu errei­chen ist. Daraufhin stellt der Browser eine Verbin­dung zu der IP-Adresse von teltarif.de her und fordert die gewünschten Infor­ma­tionen an, worauf die Inter­net­seite die entspre­chenden Inhalte zurück­sendet. Dies alles geschieht völlig unsichtbar für den Nutzer, der nichts weiter als die www-Adresse eingeben muss und am Ende die Inhalte seiner Wahl lesen kann.

So erfahren Sie die eigene IP-Adresse im Internet

Die Inter­net­seiten, die Sie besu­chen, müssen Ihre IP-Adresse im Internet kennen. Sonst wüssten sie schließ­lich nicht, wohin gewünschte Infor­ma­tionen zurück­fließen müssen. Daher können Sie die IP-Adresse des eigenen Inter­net­zu­gangs erfahren, indem sie z. B. Ange­bote wie Wie ist meine IP bemühen.

Je nach Netz­werk­ein­stel­lungen und Region wird dort nur eine IPv4-Adresse, nur eine IPv6-Adresse oder beide ange­zeigt. Dies könnte im Falle von IPv4 beispiels­weise 195.26.159.14 sein, also vier Blöcke, die jeweils durch einen Punkt getrennt sind. Jeder Block beinhaltet eine Zahl, die zwischen 0 und 255 liegen kann. Der Werte­be­reich kommt zustande, da Computer immer eine Folge von acht Nullen und Einsen oder acht Bits zu einem Byte zusam­men­fassen. Damit lassen sich 256 verschie­dene Werte darstellen. Wegen vier Gruppen zu jeweils 8 Bit spricht man bei IPv4 auch von 32-Bit-Adress­länge. Damit sind etwa 4,3 Milli­arden IP-Adressen möglich.

Am 14. September 2012 hatte die für die Vergabe von IP-Adressen in Europa, dem Nahen Osten und teilen Asiens zustän­dige Orga­nisa­tion RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coor­dina­tion Centre), eine der fünf Regional Internet Regis­tries (RIR), erklärt, dass der letzte Block von 16.777.216 /8-IPv4-Adressen vergeben werden sollte. (Das "/8" ist ein soge­nanntes CIDR-Suffix, wobei CIDR für Class­less Inter-Domain Routing steht. Die 8 bedeutet bei IPv4-Adressen, dass die Subnetz-Maske in Dezi­mal­schreib­weise 255.0.0.0 lautet, bei "/24" würde diese 255.255.255.0 lauten.)

Am 25. November 2019 war es dann so weit: Es gab keine IPv4-Adressen mehr zu vergeben. Seitdem stehen nur noch /24-Kleinst­blöcke aus Rück­läu­fern zur Verfü­gung, wobei man sich in einer Warte­liste eintragen muss. Der Status der verfüg­baren IPv4-Blöcke kann hier einge­sehen werden.

Bereits im Januar 2011 hatte die IANA (Internet Assi­gned Numbers Autho­rity) der APNIC (Asia Pacific Network Infor­mation Centre), die für den Asien-Pazifik-Raum zustän­dige RIR, die letzten zwei /8-Adress­blöcke nach der regu­lären Verga­bepraxis zuge­teilt. Schon nach drei Monaten waren diese vergriffen.

IPv6 erhöht die Anzahl der IP-Adressen fast ins Unend­liche

IP-Adressen: IPv4 und IPv6 im Vergleich IP-Adressen: IPv4 und IPv6 im Vergleich
Bild: teltarif.de Zur Lösung der Adress­knapp­heit vervier­facht IPv6 die Länge der IP-Adressen auf 128 Bit. Das heißt aber nicht, dass ledig­lich viermal so viele Adressen wie zuvor zur Verfü­gung stünden. Jedes weitere Bit Adress­länge verdop­pelt die vorhe­rige Anzahl der IP-Adressen. Die 4,3 Milli­arden IP-Adressen von IPv4 werden bei IPv6 daher nicht nur vervier­facht, sondern ganze 96-mal verdop­pelt. Insge­samt stehen daher bei IPv6 3,4*10 hoch 38 (ausge­schrieben entspricht das der unglaub­li­chen Zahl 340 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000) IP-Adressen zur Verfü­gung. Mit dieser gewal­tigen Anzahl könnte etwa das 50-Billionen-fache einer Welt­be­völ­ke­rung von etwa 7 Milli­arden Menschen mit einer Billi­arde IP-Adressen pro Kopf versorgt werden. Damit stehen ohne Probleme für jeden Computer, jedes Tablet, jedes Handy oder Smart­phone und jeden Kühl­schrank auf der Welt mehr als genug IPv6-Adressen zur Verfü­gung.

Neue Schreib­weise verkürzt die Darstel­lung

Würde man die Schreib­weise von IPv4 beibe­halten, bestünden IPv6-Adressen aus 16 Blöcken mit Zahlen zwischen 0 und 255, die durch Punkte getrennt würden, beispiels­weise 63.254.4.0.2.128.0.0.0.0.0.0.0.0.0.1. Da diese Darstel­lung aber sehr lang wäre, hat man sich zu einer anderen Schreib­weise entschlossen. Die neue Schreib­weise für die Zahlen erfolgt hexa­de­zimal und drückt daher einen Wert zwischen 0 und 15 mit einer Zahl oder einem Buch­staben aus.

Dabei beschreiben die Zahlen 0 bis 9 die Werte 0 bis 9 und die Buch­staben A bis F die Werte 10 bis 15. Neben der hexa­de­zi­malen Schreib­weise hat man sich auch dazu entschlossen, statt einem gleich zwei Bytes in einem Block zusam­men­zu­fassen. Daher benö­tigt man statt 16 nur noch 8 Blöcke. In unserem Beispiel verkürzt sich durch die hexa­de­zi­male Schreib­weise die IP-Adresse 63.254.4.0.2.128.0.0.0.0.0.0.0.0.0.1 auf 3ffe:400:280:0:0:0:0:1. Aus dem ersten Block in der alten Schreib­weise "63" wird beispiels­weise "3f", der zweite Block nach der alten Schreib­weise "254" wird zu "fe", insge­samt entsteht also nach der neuen Schreib­weise der Block "3ffe".

Wie eben­falls zu sehen, wurde auch ein anderes Trenn­zei­chen zwischen den Blöcken in Form des Doppel­punkts gewählt. Laut Defi­ni­tion kann einmal pro IPv6-Adresse eine Gruppe von aufein­ander folgenden Nullen mit zwei Doppel­punkten zusam­men­ge­fasst werden. In unserem Beispiel entsteht dadurch aus 3ffe:400:280:0:0:0:0:1 die noch kürzere Schreib­weise 3ffe:400:280::1. Daher müssen IPv6-Adressen nicht zwangs­läufig schwerer zu merken sein als IPv4-Adressen.

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