IPv6 Zusammenfassung. 24. März



Ähnliche Dokumente
IPv6. Präsentation von Mark Eichmann Klasse WI04f 22. November 2005

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg. Prof. Dr. Kerstin Uhde Hochleistungsnetze u. Mobilkommunikation. Modul 5: IPv6. Netze, BCS, 2.

IPv4- und IPv6 Header Analyse und Vergleich

Systeme II 4. Die Vermittlungsschicht

Internetanwendungstechnik (Übung)

Thema: Internet Protokoll Version 6 IPv6 (IPng)

IPv6.... es hätte noch viel schlimmer kommen können

Vermittlungsschicht im Internet - Bsp. Forschungseinrichtungen DFN als Provider für Hochschulen und Universitäten Kopplung von Providernetzen zum

Internetprotokoll und Adressvergabe

IPv6. Übersicht. Präsentation von Mark Eichmann Klasse WI04f 22. November 2005

Mobilkommunikationsnetze - TCP/IP (und andere)-

Übungsblatt 4. (Router, Layer-3-Switch, Gateway) Aufgabe 2 (Kollisionsdomäne, Broadcast- Domäne)

Übungsblatt 4. (Router, Layer-3-Switch, Gateway) Aufgabe 2 (Kollisionsdomäne, Broadcast- Domäne)

Gruppen Di-T14 / Mi-T25

Grundlagen Rechnernetze und Verteilte Systeme IN0010, SoSe 2017

2.2 Internet Protokolle

2.2 Internet Protokolle

Adressierung eines Kommunikationspartners in der TCP/IP-Familie

Migration IPv4 auf IPv6. Untersuchung verschiedener Methoden für die Migration von IPv4 auf Ipv6 Tobias Brunner,

Das IP Nachfolgeprotokoll (IP Next Generation, IPng, IPv6)

IPv6 Neu sind nicht nur 128-bit aber eigentlich bleibt doch alles beim Alten

Autor: Chris Güthues Kurs: Internet Protokolle. Internet Protokoll Version 6

Systeme II. Christian Schindelhauer Sommersemester Vorlesung

Tutorübung zur Vorlesung Grundlagen Rechnernetze und Verteilte Systeme Übungsblatt 6 (27. Mai 31. Mai 2013)

Lösung von Übungsblatt 10. (Router, Layer-3-Switch, Gateway)

Vorlesung SS 2001: Sicherheit in offenen Netzen

Übung 7. Tutorübung zu Grundlagen: Rechnernetze und Verteilte Systeme (Gruppen Mo-T1 / Di-T11 SS 2016) Dennis Fischer

Peer-to-Peer- Netzwerke

IP Internet Protokoll

Internet Protocol Version 6

Grundlagen Rechnernetze und Verteilte Systeme IN0010, SoSe 2018

Peer-to-Peer- Netzwerke

Lösung von Übungsblatt 10. (Router, Layer-3-Switch, Gateway)

IPv6 Vorbereitungen auf die neuen IP-Adressen

Inhaltsverzeichnis. Teil I TCP/IP-Grundlagen Einführung... 11

IPv6. Sample Chapter Draft. Grundlagen, Funktionalität, Integration. Erscheint 3. Juni 2004 ISBN

7. Foliensatz Computernetze

Grundlagen der Rechnernetze. Internetworking

Von PetA. Datum Version 1.0 PetA

Grundlagen Rechnernetze und Verteilte Systeme IN0010, SoSe 2017

Telekommunikationsnetze 2

Thema IPv6. Geschichte von IPv6

IPv6 Refresher. Welt-IPv6 Tag: 8. Juni 2011

Fachbereich Informatik und Kommunikationssysteme. Adressierung im Netz. Michael Steyer 0/55. Adressierung im Netz

Die IP-Adressierung. IP-Adresse Netz- / Hostadressteil Einteilung der Adressen Subnetting Arbeit des Routers Fragmentierung IPv6

Tutorübung zur Vorlesung Grundlagen Rechnernetze und Verteilte Systeme Übungsblatt 5 (18. Mai 22. Mai 2015)

Grundlagen Migration. MMS, vgl. Mobile

Grundkurs Computernetzwerke

Grundlagen der Rechnernetze. Internetworking

IP (Internet Protocol)

Themen. Vermittlungsschicht. Routing-Algorithmen. IP-Adressierung ARP, RARP, BOOTP, DHCP

Grundlagen Rechnernetze und Verteilte Systeme IN0010, SoSe 2018

10. Foliensatz Betriebssysteme und Rechnernetze

IPv6 Architektur. Das neue Jahrtausend hat begonnen: IPv6 Adressierung. IT-Symposium Mai DECUS IT IT --Symposium

Version: Das Versionsfeld gibt an ob es sich um IPv4 oder um IPv6 handelt.

IP-Adressen und Ports

IPv6. Stand: Datapark AG

Das ISO / OSI -7 Schichten Modell

Grundlagen Funktionalität Integration. Silvia Hagen. Sunny Edition. Sunny Edition CH-8124Maur

Autonomous Systems (AS)

ISA Server 2004 IP-Einstellungen definieren - Von Marc Grote

Prof. Dr. Kerstin Uhde Hochleistungsnetze u. Mobilkommunikation. Hochschule Bonn-Rhein-Sieg. Modul 4: IPv4

IPV6. Eine Einführung

Der Internet Layer. Internet layer/ip. Internet Protocol (IP) Internet Control Message Protocol (ICMP) Routing Information Protocol (RIP)

IPv4- und IPv6 Header Analyse und Vergleich

Adressierung und Routing

IPSec-VPN site-to-site. Zyxel USG Firewall-Serie ab Firmware-Version Knowledge Base KB-3514 September Zyxel Communication Corp.

Rechnernetze - Projekt

Internet-Praktikum II Lab 3: Virtual Private Networks (VPN)

IPv IPv6 Einblicke in das neue Internetprotokoll Vortragende: Belkis Sahin Alexa Breuing Belkis & Alexa 1/29

Vorlesung SS 2001: Sicherheit in offenen Netzen

Domain Name Service (DNS)

IPv6 - Die Zukunft des Internet

Vernetzte Systeme Network Layer Vermittlungsschicht Schicht 3 Netzwerk Schicht

SCHICHTENMODELLE IM NETZWERK

Kommunikationsnetze. Praxis Internet. Version 4.0

Beispiel an der Tafel. SS 2012 Grundlagen der Rechnernetze Internetworking 31

UDP User Datagramm Protokoll

Übung - Anzeigen von Host-Routing-Tabellen

Modul 4: IP und Subnetzbildung

Internet Routing. Link State Routing. SS 2012 Grundlagen der Rechnernetze Internetworking 27

BGP Policy. SS 2012 Grundlagen der Rechnernetze Internetworking

shri Raw Sockets Prof. Dr. Ch. Reich

Netzwerkprotokolle. Physikalische Verbindungsebene Datenübertragungsebene

Internet Protokoll. Die Funktionen von IP umfassen:

Breitband ISDN Lokale Netze Internet WS 2009/10. Martin Werner, November 09 1

8.2 Vermittlungsschicht

Analyse und Darstellung der Protokollabläufe in IPv6-basierten Rechnernetzen

Rechnern netze und Organisatio on

2.2 Internet Protokolle

Digitale Kommunikation und Internetdienste 1

IPSec. Markus Weiten Lehrstuhl für Informatik 4 Verteilte Systeme und Betriebssysteme Universität Erlangen-Nürnberg

O Reillys Taschenbibliothek. DNS & BIND im IPv6. kurz & gut. Cricket Liu O REILLY. Deutsche Übersetzung von Kathrin Lichtenberg

ARP, ICMP, ping. Jörn Stuphorn Bielefeld, den 4. Mai Mai Universität Bielefeld Technische Fakultät

Technische Grundlagen

Vernetzte Systeme. Übungsstunde Adrian Schüpbach 30. Juni 2006

IPv6. Sample Chapter. Grundlagen, Funktionalität, Integration. Erscheint 26. Oktober 2009 ISBN

Systeme II 9. Woche Vermittlungsschicht. Christian Schindelhauer Technische Fakultät Rechnernetze und Telematik Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

Routing (Fortsetzung)

Transkript:

IPv6 Zusammenfassung 24. März 2009 Das IPv6 ist der Nachfolger der gegenwärtigen Version 4 des Internet Protokolls. Beide Protokolle sind Standards für die Vermittlungsschicht des OSI Modells und regeln die Adressierung und das Routing von Datenpaketen durch ein Netz.

Inhaltsverzeichnis Gründe für ein neues Internet Protokoll... 3 Erläuterung des Adressaufbaus... 3 Adressnotation... 4 Header Format... 5 Paketgrößen... 6 Übergangsmechanismen... 6 Dual Stack... 7 Tunnelmechanismen... 7 Übersetzungsverfahren... 7 Verbreitung... 7 2 S eite

Gründe für ein neues Internet Protokoll Das alte IPv4 bietet einen Adressraum von ca. 4,3 Milliarden IP Adressen. Am Anfang des Internets dachte man wegen der begrenzten Anzahl an Rechnern, dass dieser Adressraum mehr als ausreichend sein wird. Viele Bereiche davon sind allerdings nicht nutzbar, da sich die ersten Teilnehmer am Internet (Universitäten, US Behörden und große Firmen) Class A Netze mit je 16,8 Millionen Adressen sicherten und nicht vollkommen ausnutzen. Bisher wurden nur wenige dieser Adressbereiche wieder zurückgegeben. China hat ca. 250 Millionen Internetbenutzer aber lediglich soviel IP Adressen wie ein Campus der University of California (Stand: Dezember 2004). Das Ergebnis dieser Aktionen war, dass heutzutage Adressknappheit herrscht. Es wird davon ausgegangen, dass die IANA (Internet Assigned Numbers Authority) im Januar 2011 die letzten IPv4 Netze an die RIR (Regional Internet Registries) vergeben wird und diese dann ca. nach einem Jahr keine Adressen mehr an die Internetgemeinde zur Verfügung stellen werden kann. Unter anderem aus diesen Gründen begannen 1995 die Arbeiten an IPv6 und der Adressraum wurde von ca. 4,3 Milliarden Adressen auf ca. 340 Sextillionen (=340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456) vergrößert. Erläuterung des Adressaufbaus Im Gegensatz zu den 32 Bit langen IPv4 Adressen sind IPv6 Adressen 128 Bit lang. Typischerweise bekommt ein Internetprovider die ersten 32 Bit als Netz von einer RIR zugewiesen. Dieser Bereich wird vom Provider weiter in Subnetze aufgeteilt. Oft wird dabei einem Netzsegment ein 64 Bit langes Präfix zugewiesen, das dann zusammen mit einem 64 Bit langen Interface Identifier die Adresse bildet. Der Interface Identifier kann entweder aus der MAC Adresse der Netzwerkkarte erstellt oder anders eindeutig zugewiesen werden. Hat z.b. ein Netzwerkgerät die IPv6 Adresse 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7347/64, so lautet das Präfix 2001:0db8:85a3:08d3::/64, der Interface Identifier 1319:8a2e:0370:7347 und der Provider bekam von der RIR wahrscheinlich das Netz 2001:0db8::/32 zugewiesen. 3 S eite

Da die global eindeutige MAC Adresse die Nachverfolgung von Benutzern ermöglicht, wurde die Privacy Extension entwickelt, um die permanente Kopplung zwischen einer Benutzeridentität und einem Interface Identifier aufzuheben. Damit soll ein Teil der Anonymität von IPv4 wiederhergestellt werden. Die Privacy Extension ermöglicht die Identifikation der Netzwerkkarte über ständig wechselnde, zufällige Interface Identifier, statt diesen aus der MAC Adresse zu errechnen. Da aber in der IPv6 Adresse sowohl der Interface Identifier als auch das Präfix allein recht eindeutig auf einen Nutzer deuten können, benötigt man in Verbindung mit der Privacy Extension ein vom Provider dynamisch zugewiesenes (z. B. täglich wechselndes) Präfix. Dieses könnte wie oben beschrieben parallel zu einem fest zugewiesenen Präfix auf derselben Netzwerkkarte verwendet werden. Adressnotation Für die Adressnotation der IPv6 Adressen gibt es die folgenden vier Regeln: 1. IPv6 Adressen werden hexadezimal notiert. Die Zahl wird dabei in 8 Blöcke zu jeweils 16 Bit unterteilt. Diese Blöcke werden nicht mit Punkten wie bei IPv4 getrennt sondern mit Doppelpunkten. 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 2. Führende Nullen eines Blocks dürfen ausgelassen werden, aber 0000 darf bis auf Regel 3 nur durch 0 ersetzt werden. 2001:0db8:0000:08d3:0000:8a2e:0070:7344 2001:db8:0:8d3:0:8a2e:70:7344 3. Ein oder mehrere aufeinander folgende Blöcke, deren Wert 0 (bzw. 0000) beträgt, dürfen ausgelassen und durch zwei Doppelpunkte ersetzt werden. 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab 2001:0db8::1428:57ab 4. Die Reduktion durch Regel 3 darf nur einmal durchgeführt werden, d. h. es darf nur eine zusammenhängende Gruppe aus Null Blöcken in der Adresse ersetzt werden, sonst wäre keine Eindeutigkeit gegeben. 4 S eite

Header Format Im Gegensatz zu IPv4 hat der IP Header bei IPv6 in den sogenannten Extension Header (s.o. Next Header ), der Version 6 eine feste Länge von 320 Bits. Seltener Benutztee Daten werden zwischen dem eigentlichen Header und den Nutzdaten, eingebettet. Die Kopfdaten setzen sich aus folgenden Bestandteilen zusammen: Feld Version Traffic Class Flow Label Payload Length Next Header Hop Limit Source Address Destination Address Länge 4 Bit 8 Bit 20 Bit 16 Bit 8 Bit 8 Bit 128 Bit 128 Bit Inhaltsbeschreibung IP Versionsnummer Für Quality of Service verwendeter Wert. Vergleichbar mit einer Prioritätsangabe. Ebenfalls für Quality of Service oder Echtzeitanwendungen verwendeter Wert. Pakete, die ein Flow Label tragen, werden alle gleich behandelt. Länge des IPv6 Paketinhaltes (ohne Kopfdatenbereich, aber inklusive der Erweiterungs Kopfdaten) Identifiziert den Typ des nächsten Kopfdatenbereiches. Dieser kann entweder einen Erweiterungs Kopfdatenbereich oder ein Protokoll höherer Schicht bezeichnen, wie z. B. TCP oder UDP. Maximale Anzahl an Zwischenschritten über Router, die ein Paket zurücklegen darf. Die Anzahl wird beim Durchlaufen eines Routers ( Hops ) um Eins verringert. Pakete mit Null als Hop Limit werden verworfen. Es entspricht dem Feld Time to Live (TTL) bei IPv4. Adresse des Senders Adresse des Empfängers 5 Seite

Wie im Next Header Feld verwiesen sind sechs Extension Headers und ein Platzhalter definiert: Name Größe Beschreibung Hop By Hop Options Variabel Enthält Optionen, die von allen IPv6 Geräten, welche das Paket durchläuft beachtet werden müssen. Routing Variabel Durch diesen Header kann der Weg des Paketes durch das Netzwerk beeinflusst werden, er wird unter anderem für Mobile IPv6 verwendet. Fragment 64 Bit In diesem Header können die Parameter einer Fragmentierung festgelegt werden. Authentication Header Variabel Enthält Daten, welche die Vertraulichkeit des Paketes sicherstellen können. Encapsulating Variabel Enthält Daten zur Verschlüsselung des Paketes. Security Payload Destination Options Variabel Enthält Optionen, die nur vom Zielrechner des Paketes beachtet werden müssen. No Next Header Leer Dieser Typ ist nur ein Platzhalter, um das Ende eines Header Stapels anzuzeigen. Paketgrößen Die Maximum Transmission Unit (MTU) darf in einem IPv6 Netzwerk 1280 Byte nicht unterschreiten. Somit unterschreitet auch die Path MTU (PMTU) diesen Wert nicht und es können Pakete bis zu dieser Größe garantiert ohne Fragmentierung übertragen werden. Ein IPv6 Paket darf auch fragmentiert laut Payload Length Feld im IPv6 Header die Größe von 65.575 Byte einschließlich Kopfdaten nicht überschreiten, da dieses Feld 16 Bit lang ist. RFC 2675 stellt aber über eine Option des Hop by Hop Extension Headers die Möglichkeit zur Verfügung, Pakete mit Größen bis zu 4.294.967.335 Byte, sogenannte Jumbograms zu erzeugen. Dies erfordert allerdings Anpassungen in Protokollen höherer Schichten, wie z. B. TCP oder UDP, da diese oft auch nur 16 Bit für Größenfelder definieren. Übergangsmechanismen Um einen reibungslosen Übergang von IPv4 zu IPv6 zu ermöglichen wurden verschieden Mechanismen erdacht. IPv6 wird dabei in der Regel hinzu geschaltet, ohne IPv4 abzuschalten. Sie unterteilen sich in einfachen Parallelbetrieb (Dual Stack), Tunnelmechanismen und Übersetzungsverfahren. 6 S eite

Dual Stack Bei diesem Verfahren werden allen beteiligten Schnittstellen neben der IPv4 Adresse zusätzlich eine IPv6 Adresse und den Rechnern die notwendigen Routinginformationen zugewiesen. Die Rechner können dann über beide Protokolle unabhängig kommunizieren. Tunnelmechanismen Tunnelmechanismen dienen dazu, Router zu überbrücken, die noch keine IPv6 Weiterleitung unterstützen und somit kein Dual Stack Verfahren anwenden können. Dabei werden immer IPv6 Pakete in der Nutzlast anderer Protokolle (meist IPv4), zu einer Tunnelgegenstelle übertragen, die sich im IPv6 Internet befindet. Dort werden sie aus der Nutzlast herausgelöst und zum Ziel via IPv6 Routing übertragen. Der Rückweg funktioniert analog. Jedes Tunnelverfahren ist abhängig von der Qualität des tunnelnden Protokolls, und die mögliche Nutzlast sinkt, da mehr Kopfdaten übertragen werden müssen. Übersetzungsverfahren Kann auf einem Gerät IPv6 nicht aktiviert werden oder stehen nicht mehr genügend IPv4 Adressen zur Verfügung, können Verfahren wie NAT Protocol Translation oder Transport Relay Translation nötig werden, um zwischen beiden Protokollen zu übersetzen. Verbreitung IPv6 setzt sich im praktischen Einsatz nur langsam durch. Die Adressvergabe für IPv6 ist im Juli 1999 vom experimentellen in den Regelbetrieb übergegangen[15] und immer mehr ISPs betreiben neben IPv4 auch IPv6 in ihrem Netz, dieses aber zumeist nur testweise und entweder ohne entsprechende Produkte, oder ohne Verfügbarkeitsgarantien für ihre Kunden. Somit werden vollwertige IPv6 Anbindungen im Dual Stack Verfahren fast nur von kleineren Providern angeboten, so dass man im Moment auf Tunnel zurückgreifen muss. Die meisten der großen Austauschpunkte für Internetverkehr erlauben und fördern neben IPv4 auch den Austausch von IPv6 über ihre Infrastruktur. 7 S eite