Übung - Identifizieren von IPv6-Adressen

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1 Übung - Identifizieren von IPv6-Adressen Topologie Lernziele Teil 1: Identifizieren der verschiedenen Arten von IPv6-Adressen Überblick über die verschiedenen Arten von IPv6-Adressen IPv6-Adresse dem richtigen Typ zuordnen Teil 2: Untersuchen der IPv6-Netzwerkschnittstelle und -Adresse eines Hosts Prüfen der IPv6-Netzwerkadresseinstellungen eines PCs Teil 3: Verkürzen von IPv6-Adressen Erlernen und Prüfen der Regeln für IPv6-Adressverkürzungen Komprimierung und Dekomprimierung von IPv6-Adressen praktisch ausführen Teil 4: Erkennen der Hierarchie des Netzwerkpräfix einer globalen IPv6-Unicast-Adresse Erlernen und Prüfen der Hierarchie des IPv6-Netzwerkpräfix Praktische Herleitung von Netzwerkpräfixinformationen aus einer IPv6-Adresse Hintergrund / Szenario Durch die Erschöpfung des Adressraums für Internet Protocol version 4 (IPv4)-Netzwerke und des Übergangs zu IPv6 müssen Netzwerktechniker verstehen, wie diese beiden Netzwerke arbeiten. Viele Geräte und Anwendungen unterstützen bereits IPv6. Hierzu gehören umfangreiche Internetwork Operating System (IOS)-Unterstützung für Cisco-Geräte und Workstation/Server-Betriebssystem-Unterstützung wie unter Windows und Linux. Diese Übung setzt den Schwerpunkt auf IPv6-Adressen und die Komponenten der Adresse. In Teil 1 werden Sie IPv6-Adresstypen identifizieren und in Teil 2 die IPv6-Einstellungen auf einem PC betrachten. In Teil 3 werden Sie IPv6-Adressverkürzungen praktisch ausführen und in Teil 4 identifizieren Sie die Teile des IPv6- Netzwerkpräfix mit dem Schwerpunkt auf globalen Unicast-Adressen. Erforderliche Ressourcen 1 PC (Windows 7, Vista mit Internetzugang) Hinweis: Das IPv6-Protokoll ist bei Windows 7 und Vista standardmäßig aktiviert. Beim Windows XP- Betriebssystem ist IPv6 nicht standardmäßig aktiviert. Es wird nicht für die Verwendung in dieser Übung empfohlen. Diese Übung verwendet Windows-7-Hosts. Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 1 von 10

2 Part 1: Identifizieren der verschiedenen Arten von IPv6-Adressen In Teil 1 werden Sie die Eigenschaften von IPv6-Adressen prüfen, um die verschiedenen Arten von IPv6- Adressen zu identifizieren. Step 1: Überblick über die verschiedenen Arten von IPv6-Adressen Eine IPv6-Adresse hat eine Länge von 128 Bit. Sie wird meistens durch 32 Hexadezimalzeichen dargestellt. Jedes Hexadezimalzeichen entspricht 4 Bit (4 x 32 = 128). Eine nicht verkürzte IPv6-Host- Adresse ist unten dargestellt: 2001:0DB8:0001:0000:0000:0000:0000:0001 Ein Hextett ist die hexadezimale IPv6-Version eines IPv4-Oktetts. Eine IPv4-Adresse hat eine Länge von 4 Oktetten, die durch Punkte getrennt sind. Eine IPv6-Adresse hat eine Länge von 8 Hextetten, die durch Doppelpunkte getrennt sind. Eine IPv4-Adresse besteht aus 4 Oktetten und wird für gewöhnlich in Dezimalform geschrieben oder angezeigt Eine IPv6-Adresse besteht aus 8 Hextetten und wird für gewöhnlich in Hexidezimalform geschrieben oder angezeigt. FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF In einer IPv4-Adresse besteht jedes einzelne Oktett aus 8 Binärstellen (Bits). Vier Oktette entsprechen einer 32-Bit-IPv4-Adresse = = In einer IPv6-Adresse ist jedes einzelne Hextett 16 Bit lang. Acht Hextette entsprechen einer 128-Bit- IPv6-Adresse = FFFF = FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF Wenn wir eine IPv6-Adresse von links beginnend lesen, kennzeichnet das erste Hextett (ganz links) den IPv6-Adresstyp. Wenn zum Beispiel die IPv6-Adresse im Hextett links außen nur Nullen hat, dann ist die Adresse möglicherweise eine Loopback-Adresse. 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 = Loopback-Adresse ::1 = Loopback-Adresse, verkürzte Form Ein anderes Beispiel: wenn die IPv6-Adresse FE80 in dem ersten Hextett aufweist, dann ist die Adresse eine Link-Local-Adresse. FE80:0000:0000:0000:C5B7:CB51:3C00:D6CE = Link-Local-Adresse FE80::C5B7:CB51:3C00:D6CE = Link-Local-Adresse, verkürzte Form Studieren Sie die Tabelle unten, um die verschiedenen Arten von IPv6-Adressen auf der Grundlage der Zeichen in dem ersten Hextett zu identifizieren. Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 2 von 10

3 Erstes Hextett (ganz links) 0000 bis 00FF 2000 bis 3FFF FE80 bis FEBF FC00 bis FCFF FF00 bis FFFF Art der IPv6-Adresse Loopback-Adresse, beliebige Adresse, nicht näher spezifizierte Adresse oder IPv4-kompatibel Global-Unicast-Adresse (eine routingfähige Adresse in einem Bereich von Adressen, der derzeit von der Internet Assigned Numbers Authority [IANA] vergeben wird) Link-Local-Adresse (eine Unicast-Adresse, die den Host- Computer im lokalen Netzwerk identifiziert) Unique-Local-Adresse (eine Unicast-Adresse, die einem Host zugeordnet werden kann, um ihn als Teil eines bestimmten Subnetz im lokalen Netzwerk zu kennzeichnen) Multicast-Adresse Es gibt andere IPv6-Adresstypen, die entweder noch nicht verbreitet umgesetzt werden oder bereits veraltet sind und nicht mehr unterstützt werden. Zum Beispiel ist eine Anycast-Adresse neu in IPv6 und kann von Routern verwendet werden, um die Lastverteilung zu erleichtern und wechselseitige Wegflexibilität bereitzustellen, falls ein Router ausfällt. Nur Router sollten auf eine Anycast-Adresse antworten. Dagegen sind Site-Local-Adressen veraltet und werden durch Unique-Local-Adressen ersetzt. Site-Local-Adressen waren durch die Zeichen FEC0 in dem ersten Hextett gekennzeichnet. In IPv6-Netzen gibt es keine Netzwerk(Draht)-Adressen oder Broadcast-Adressen wie in IPv4-Netzen. Step 2: IPv6-Adresse ihrem Typ zuordnen Ordnen Sie die IPv6-Adressen der entsprechenden Adressart zu. Beachten Sie, dass die Adressen auf die verkürzte Form komprimiert wurden und die durch Slash eingeleitete Netzwerkpräfixzahl nicht angezeigt wird. Einige Antwortmöglichkeiten sind mehrfach zu verwenden. IPv6-Adresse Antwort Antwortmöglichkeiten 2001:0DB8:1:ACAD::FE55:6789:B a. Loopback-Adresse ::1 2. b. Globale Unicast- Adresse FC00:22:A:2::CD4:23E4:76FA 3. c. Link-Local-Adresse 2033:DB8:1:1:22:A33D:259A:21FE 4. d. Unique-Local-Adresse FE80::3201:CC01:65B1 5. e. Multicast-Adresse FF00:: FF00::DB7:4322:A231:67C FF02:: Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 3 von 10

4 Part 2: Teil 2: Untersuchen der IPv6-Netzwerkschnittstelle und -Adresse eines Hosts In Teil 2 überprüfen Sie die IPv6-Netzwerkeinstellungen Ihres PCs, um die IPv6-Adresse von dessen Netzwerkschnittstelle zu identifizieren. Step 1: IPv6-Netzwerkadresseinstellungen Ihres PCs prüfen a. Überprüfen Sie, dass das IPv6-Protokoll auf Ihrem PC-A installiert und aktiviert ist (prüfen Sie Ihre LAN- Verbindungseinstellungen). b. Klicken Sie auf die Windows Start-Schaltfläche und dann Systemsteuerung und ändern Sie Anzeige: Kategorie in Anzeige: Kleine Symbole. c. Klicken Sie auf das Symbol Netzwerk- und Freigabecenter. d. Klicken Sie auf der linken Seite des Fensters auf Adaptereinstellungen ändern. Sie sollten nun Symbole für die installierten Netzwerkadapter sehen. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die aktive Netzwerkschnittstelle (es kann eine LAN-Verbindung oder eine drahtlose Netzwerkverbindung sein) und dann auf Eigenschaften. e. Sie sollten jetzt das Fenster Netzwerkverbindungseigenschaften sehen. Blättern Sie durch die Liste der Elemente um festzustellen, ob IPv6 vorhanden ist, womit angezeigt wird, dass es installiert ist und ob es auch markiert ist, was bedeutet, dass es aktiv ist. f. Wählen Sie das Element Internetprotokoll Version 6 (TCP/IPv6) und klicken Sie auf Eigenschaften. Sie sollten die IPv6-Einstellungen für Ihre Netzwerkschnittstelle sehen. In Ihrem IPv6-Eigenschaftsfenster ist wahrscheinlich IPv6-Adresse automatisch beziehen eingestellt. Das bedeutet nicht, dass IPv6 auf Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) beruht. Anstatt DHCP zu verwenden, sucht IPv6 auf dem Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 4 von 10

5 lokalen Router nach IPv6-Netzwerkinformationen und konfiguriert dann seine IPv6-Adressen automatisch. Zum manuellen Konfigurieren von IPv6 müssen Sie die IPv6-Adresse, die Subnetzpräfixlänge und den Default Gateway bereitstellen. Hinweis: Der lokale Router kann Host-Anforderungen für IPv6-Informationen, speziell Domain Name System(DNS)-Informationen, an einen DHCPv6-Server im Netzwerk verweisen. g. Nachdem Sie sichergestellt haben, dass IPv6 auf Ihrem PC installiert und aktiviert ist, sollten Sie Ihre IPv6-Adressinformationen prüfen. Klicken Sie hierzu auf die Start-Schaltfläche, geben Sie cmd im Feld Search programs and files und drücken Sie die Eingabetaste. Ein Fenster mit einer Kommandozeile wird geöffnet. h. Geben Sie ipconfig /all ein und drücken Sie die Eingabetaste. Die Anzeige sollte etwa folgendermaßen aussehen: C:\Users\user> ipconfig /all Windows IP Configuration <output omitted> Wireless LAN adapter Wireless Network Connection: Connection-specific DNS Suffix. : Description : Intel(R) Centrino(R) Advanced-N 6200 AGN Physical Address : FB-48 DHCP Enabled : Yes Autoconfiguration Enabled.... : Yes Link-local IPv6 Address..... : fe80::8d4f:4f4d:3237:95e2%14(preferred) IPv4 Address : (Preferred) Subnet Mask : Lease Obtained : Sunday, January 06, :47:36 AM Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 5 von 10

6 Lease Expires : Monday, January 07, :47:38 AM Default Gateway : DHCP Server : DHCPv6 IAID : DHCPv6 Client DUID : B1-1C-C1-DE-91-C3-5D DNS Servers : <output omitted> i. Anhand der Ausgabe können Sie erkennen, dass der Client-PC eine Link-Local-IPv6-Adresse mit einer zufällig generierten Interface-ID hat. Was bedeutet das für das Netzwerk in Hinblick auf IPv6-Global- Unicast-Adresse, IPv6-Unique-Local-Adresse oder IPv6-Gateway-Adresse? j. Welche Art von IPv6-Adressen haben Sie mit ipconfig /all gefunden? Part 3: Verkürzen von IPv6-Adressen In Teil 3 werden Sie Regeln für IPv6-Adressverkürzungen zum richtigen Komprimieren und Dekomprimieren von IPv6-Adressen erlernen und prüfen. Step 1: Regeln für die IPv6-Adressverkürzung erlernen und prüfen Regel 1: In einer IPv6-Adresse kann eine Zeichenfolge von vier Nullen (0) in einem Hextett verkürzt werden zu einer einzigen Null. 2001:0404:0001:1000:0000:0000:0EF0:BC :0404:0001:1000:0:0:0EF0:BC00 (verkürzt durch einzelne Nullen) Regel 2: In einer IPv6-Adresse können die führenden Nullen in einem Hextett weggelassen werden, nachfolgende Nullen können nicht weggelassen werden. 2001:0404:0001:1000:0000:0000:0EF0:BC :404:1:1000:0:0:EF0:BC00 (verkürzt durch Weglassen führender Nullen) Regel 3: In einer IPv6-Adresse kann eine einzelne fortlaufende Zeichenfolge von vier oder mehr Nullen verkürzt werden mit einem doppelten Doppelpunkt (::). Die doppelte Doppelpunkt-Verkürzung kann nur einmal in einer IP-Adresse verwendet werden. 2001:0404:0001:1000:0000:0000:0EF0:BC :404:1:1000::EF0:BC00 (verkürzt durch Weglassen führender Nullen und Ersetzen fortlaufender Nullen durch zwei Doppelpunkte) Das Bild unten veranschaulicht die Regeln für die IPv6-Adressverkürzung: Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 6 von 10

7 Step 2: Komprimierung und Dekomprimierung von IPv6-Adressen praktisch ausführen Komprimieren oder dekomprimieren Sie mit den Regeln der IPv6-Adressverkürzung die folgenden Adressen: 1) 2002:0EC0:0200:0001:0000:04EB:44CE:08A2 2) FE80:0000:0000:0001:0000:60BB:008E:7402 3) FE80::7042:B3D7:3DEC:84B8 4) FF00:: 5) 2001:0030:0001:ACAD:0000:330E:10C2:32BF Part 4: Identifizieren der Hierarchie des Netzwerkpräfix einer globalen IPv6-Unicast-Adresse In Teil 4 erlernen und prüfen Sie die Eigenschaften des IPv6-Netzwerkpräfix, um die hierarchischen Netzwerkkomponenten des IPv6-Netzwerkpräfix zu identifizieren. Step 1: Die Hierarchie des IPv6-Netzwerkpräfix erlernen und prüfen Eine IPv6-Adresse ist eine 128-Bit-Adresse, bestehend aus 2 Teilen, dem Netzwerkteil, gekennzeichnet durch die ersten 64 Bit oder den ersten vier Hextetten und dem Host-Teil, der durch die letzten 64 Bit oder letzten vier Hextette gekennzeichnet ist. Bedenken Sie, dass jede Zahl oder jedes Zeichen in einer IPv6- Adresse in Hexadezimalform notiert wird, was vier Bits entspricht. Das Folgende ist eine typische globale Unicast-Adresse: Der Netzwerkteil: 2001:DB8:0001:ACAD:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 7 von 10

8 Der Host-Teil: xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:0000:0000:0000:0001 Die meisten globalen (routing-fähigen) Unicast-Adressen nutzen ein 64-Bit-Netzwerkpräfix und eine 64-Bit- Host-Adresse. Jedoch ist der Netzwerkteil einer IPv6-Adresse nicht beschränkt auf eine Länge von 64 Bit und seine Länge wird am Ende der Adresse durch Slash-Notation gekennzeichnet, gefolgt von einer Dezimalzahl, die die Länge anzeigt. Falls das Netzwerkpräfix /64 ist, dann hat der Netzwerkteil der IPv6-Adresse eine Länge von 64 Bit von links nach rechts. Der Host-Teil oder die Interface-ID, die letzten 64 Bit, ist die restliche Länge der IPv6-Adresse. In einigen Fällen, wie bei einer Loopback-Adresse, kann das Netzwerkpräfix /128 oder Einhundertundachtundzwanzig Bit lang sein. In diesem Fall bleiben für den Interface-Identifier keine Bits mehr übrig und deshalb ist das Netzwerk auf einen einzelnen Host beschränkt. Hier sind einige Beispiele für IPv6-Adressen mit verschiedenen Netzwerkpräfixlängen: Globale Unicast- Adresse: Loopback-Adresse: ::1/128 Multicast-Adresse: Nur Netzwerkadresse Link-Local-Adresse 2001:DB8:0001:ACAD:0000:0000:0000:0001/64 FF00::/8 ::/0 (ähnlich einer Quad-Zero-Adresse in IPv4) fe80::8d4f:4f4d:3237:95e2%14 (beachten Sie, dass Slash vierzehn am Ende der Adresse dargestellt wird durch ein Prozentzeichen und die Dezimalzahl von vierzehn. Diese Adresse wurde aus der Ausgabe des Befehls ipconf /all in der Windows-Eingabeaufforderung entnommen.) Von links nach rechts hat der Netzwerkteil der globalen IPv6-Unicast-Adresse eine hierarchische Struktur, die die folgenden Informationen liefert: 1) IANA Globale Routing-Nummer (die ersten drei binären Bits sind fest als 001) 200::/12 2) Regional Internet Registry(RIR)-Präfix (Bit /12 bis /23) 2001:0D::/23 (das hexadezimale Zeichen D ist 1101 in Binärschreibweise) Bit 21 bis 23 sind 110 und das letzte Bit ist Teil des ISP-Präfix) 3) Internet Service Provider (ISP)-Präfix (die Bits bis /32) 2001:0DB8::/32 4) Site-Präfix oder Site Level Aggregator (SLA), dem Kunden zugewiesen vom ISP (die Bits bis /48) 2001:0DB8:0001::/48 5) Subnetz-Präfix (vom Kunden zugewiesen; die Bits bis /64) 2001:0DB8:0001:ACAD::/64 6) Interface-ID (der Host wird identifiziert durch die letzten 64 Bit in der Adresse) 2001:DB8:0001:ACAD:8D4F:4F4D:3237:95E2/64 Das Bild unten zeigt, dass die IPv6-Adresse in vier grundlegende Teile unterteilt werden kann: 1) Globaler Routing-Präfix /32 2) Site Level Aggregator (SLA) /48 3) Subnetz-ID (LAN) /64 4) Interface-ID (letzte 64 Bit) Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 8 von 10

9 Der Host-Teil der IPv6-Adresse wird als Interface-ID bezeichnet, weil sie nicht den eigentlichen Host, sondern die Netzwerkkarte des Host identifiziert. Jede Netzwerkschnittstelle kann mehrere IPv6-Adressen und deshalb mehrere Interface-IDs haben. Step 2: Netzwerkpräfixinformationen aus einer IPv6-Adresse praktisch herleiten Beantworten Sie für die folgende Adresse die folgenden Fragen: 2000:1111:aaaa:0:50a5:8a35:a5bb:66e1/64 a. Wie lautet die Interface-ID? b. Wie lautet die Subnetz-Nummer? c. Wie lautet die Site-Nummer? d. Wie lautet die ISP-Nummer? e. Wie lautet die ISP-Nummer in binärer Form? f. Wie lautet die Registry-Nummer? g. Wie lautet die Registry-Nummer in binärer Form? h. Wie lautet die globale IANA-Nummer? i. Was ist das globale Routing-Präfix? Reflexion 1. Wie, meinen Sie, müssen Sie zukünftig IPv6 unterstüzen? Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 9 von 10

10 2. Meinen Sie, dass IPv4-Netze weiter bestehen werden oder wird schließlich jeder zu IPv6 wechseln? Wie lange wird das dauern? Dieses Dokument ist eine öffentlich zugängliche Information von Cisco. Seite 10 von 10