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Was ist IPv6?

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Die Internet Engineering Task Force (IETF) führte 1994 das IPv6 (Internet Protocol version 6) ein, um Version 4 des Kommunikationsprotokolls zu ersetzen. IPv6 nutzt ein 128-Bit-Adressformat und behebt damit das wichtigste Problem von IPv4: die schnelle Erschöpfung von Adressen, die im 32-Bit-basierten System verfügbar sind.

Was ist eine IP-Adresse?

Eine Internet-Protocol-Adresse ist eine eindeutige Kennung von Geräten, die mit einem Netzwerk verbunden sind. Anhand dieser eindeutigen Kennung können Geräte einander finden und miteinander kommunizieren. Anfangs waren die hauptsächlichen Gerätetypen, die eine IP-Adresse benötigten, Netzwerkgeräte wie Computer, Server, Router und Drucker. Mit dem Internet der Dinge erweitert sich die Liste jedoch auf Mobiltelefone, Fernseher, Kühlschränke, Glühbirnen und andere Dinge, die in der Lage sind, über ein Netzwerk Informationen zu erhalten.

Was ist eine IPv4-Adresse?

1983 wurde IPv4 als erste öffentliche Version des Internet-Protokolls eingeführt und ist bis heute die weitverbreitetste Version des Protokolls. Eine IPv4-Adresse enthält vier Oktette mit Zahlen von 0 bis 255, die durch einen Dezimalpunkt getrennt sind.

Zum Beispiel:

Googles IPv4-Adresse: 172.217.168.196

Mit dem oben genannten numerischen Adresssystem sind 232 eindeutige Adressen bzw. etwa 4,3 Milliarden Adressen möglich. Die Aufnahme mehrerer verschiedener Konventionen wie Klassen und Classless Inter-Domain Routing erweiterte die Anzahl verfügbarer Adressen und verschob die Erfordernis von IPv6, sodass IPv4 noch heute das weitverbreitetste Protokoll ist. Aber der rapide Bedarf an Adressen wegen des Internets der Dinge hat die Annahme von IPv6 beschleunigt.

Wie unterscheidet sich IPv6 von IPv4?

IPv6 behebt viele Probleme, die mit IPv4 einhergehen. Zunächst ist IPv6 ein 128-Bit-alphanumerischer Zeichensatz, nicht numerisch.

Über 340 Sextillion verfügbare Adressen

IPv6 verfügt über eine nahezu unerschöpfliche Zahl an verfügbaren Adressen: 340 Sextillion oder 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211456. Diese Menge verfügbarer Adressen lässt sich, obwohl finit, fast unendlich skalieren.

Statt Punkten oder Dezimalzeichen, die die Gruppen von Hexadezimalzahlen trennen, verwendet IPv6 Doppelpunkte. Ein freier Abschnitt repräsentiert einen Abschnitt mit Nullen, wie in der folgenden Adresse.

Zum Beispiel:

Googles IPv6-Adresse: 2a00:1450:400e:80c::2004

IPv6 hat viele Vorteile gegenüber IPv4

Abgesehen von der Anzahl der Adressen löst IPv6 noch andere Probleme von IPv4.

  • Effizienteres Routing IPv6 nutzt einen hierarchischen Ansatz, der die Größe von Routing-Tabellen verringert, indem es Internet-Service-Anbietern (ISP, Internet Service Provider) erlaubt, Kunden-Präfixes in ein Präfix zu bündeln. Erfahre mehr über das IPv6-Routing.
  • Vereinfachter Paket-Header IPv6 verbessert die Effizienz der Paketverarbeitung, indem die Prüfsumme auf IP-Ebene eliminiert wird. Das Prüfen auf Fehler auf IP-Ebene wird überflüssig, da andere Verbindungs- und Übertragungsschichten bereits über eine Prüfsumme zur Fehlererkennung verfügen. Erfahre mehr über IPv6-Paket-Header.
  • Vereinfachte Netzwerkkonfiguration Die automatische Konfiguration von Adressen ist Teil von IPv6. Ein Host kann eine IP-Adresse erzeugen, indem er seine MAC-Adresse im EUI (Extended Universal Identifier) 64-Bit-Format an den lokalen Verbindungspräfix im 64-Bit-Format anhängt. Erfahre mehr über die IPv6-Netzwerkkonfiguration/-autokonfiguration.
  • Entfernen von Network Address Translation (NAT) NAT behebt das Erschöpfungsproblem von IPv4-Adressen, bei dem zwei Netzwerke eventuell nicht kompatible Adressierungen haben. NAT ermöglicht ihnen, eine Verbindung zu errichten. Da IPv6 NAT nicht benötigt, lassen sich Peer-to-Peer-Netzwerke einfacher errichten und andere Services werden robuster. Einige Netzwerkentwickler verwenden jedoch NAT auch bei IPv6.
  • Multicast statt Broadcast IPv6 verwendet Multicast, um Daten an mehrere Empfänger gleichzeitig zu leiten. IPv4 verwendet Broadcast, bei dem ein Host Daten an jeden anderen Host im Netzwerk sendet, gleich ob diese sie angefordert haben oder nicht. Broadcast verbraucht übermäßig Bandbreite und erfordert, dass Hosts Pakete verarbeiten, die nicht für sie gedacht sind. Erfahre mehr über IPv6 und Multicast.
  • Integrierte IPsec IPv6 verfügt über eine Internet-Protokoll-Sicherheit (IPsec), um einige der Sicherheitsprobleme von IPv4 zu vermeiden, beispielsweise das Übermitteln von Malware mit den Paketen. Eine übliche Anwendung von IPsec ist bei VPN-Verbindungen. Erfahre mehr über IPsec.
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Können IPv6 und IPv4 koexistieren?

IPv6 und IPv4 nutzen komplett unterschiedliche Infrastrukturen. Ein IPv4-Netzwerk kann nicht über eine IPv6-Verbindung betrieben werden, und umgekehrt. Aber Server und Router können beide Protokolle unterstützen (Dual-Stack IP genannt).

Was ist Dual-Stack IP?

Ein Netzwerkgerät (Server, Router, Switch) verwendet Dual-Stack IP, um beide Protokolle zu verarbeiten. Der DNS-Server gibt entweder eine oder beide IP-Adressen zurück, abhängig vom Ziel. Konfiguriere ein bevorzugtes Protokoll auf dem Host oder beim DNS. Die IETF hat einen Algorithmus namens Happy Eyeballs veröffentlicht, um Dual-Stack-Anwendungen reaktionsschneller zu machen. Erfahre mehr über Dual-Stack IP.

Was ist Happy Eyeballs?

IETFs Happy-Eyeballs-Algorithmus hilft Dual-Stack, die für den Nutzer beste IP-Version auszuwählen. Da eine IPv6-Verbindung nicht für jeden Nutzer verfügbar ist, sendet Happy Eyeballs Anfragen über beide IP-Versionen. Die Anwendung verwendet die zuerst, die eine Antwort erhält. Somit erhält der Nutzer auch eine schnellere Antwort. Erfahre mehr über Happy Eyeballs.

IPv6-Akzeptanz

Nach Aussage Googles erhöht sich die Annahme von IPv6 um etwa fünf Prozent pro Jahr mit einer 33%igen Verfügbarkeitsrate seit Juli 2020. IPv6 ist jedoch in vielen Gebieten in Afrika und des Nahen Ostens noch nicht verfügbar. Indien hat derzeit mit 58 % die höchste Annahmerate.

Monitoring von IPv6-Websites und Services

Viele Marken bieten ihre Websites oder Services über beide Protokolle, während lediglich einige wenige nur IPv6 unterstützen. Unterstützt man beide Protokolle, ist es wichtig, beide Versionen zu überwachen, selbst wenn sie denselben Host nutzen.

DNS-Probleme können sich auf ein oder auf beide Protokolle auswirken.

Ein einzelner DNS-Eintrag kann mit entweder der IPv4 (A Record)- oder einer IPv6 (AAAA Record)-Adresse oder beiden antworten. DNS-Probleme können bei beiden Protokollen auftreten. Eine Website kann weiterhin über IPv4 antworten, während eine Anfrage mit IPv6 eventuell fehlschlägt. Richte zwei DNS-Prüfobjekte ein, um den Domainnamen aufzulösen: ein Prüfobjekt für die IPv4-Adresse und eins für die IPv6-Adresse. Stelle sicher, dass du beim Einrichten des Monitorings die richtige IP-Version eingibst. Erfahre mehr über das DNS-Monitoring.

Verfügbarkeits-Monitoring mit sowohl IPv6 als auch IPv4

Neben der Auflösung des Domainnamens können andere Server- und Netzwerkprobleme auftreten, die sich auf die Möglichkeit eines Nutzers auswirken, einen Host zu erreichen. Ein HTTP/HTTPS-Verfügbarkeits-Monitoring prüft Antworten und ermöglicht Inhaltsprüfungen. Inhaltsprüfungen stellen sicher, dass der Server mit dem richtigen Inhalt antwortet. Erfahre mehr über das Website Uptime Monitoring und Webservice Uptime Monitoring.

Da Verfügbarkeitsprüfobjekte keinen Browser verwenden, kannst du die für die Prüfung genutzte IP-Version zuweisen, sodass es einfach ist, beide zu prüfen. Und da jede Minute getestet wird, erfährst du durch ein Verfügbarkeits-Monitoring von selbst kleinen oder wiederkehrenden Ausfällen.

Browserbasiertes Performance Monitoring und IPv6

IPv6 ist aufgrund des verbesserten Routings in der Theorie schneller als IPv4. Jedoch gibt es noch keine vollständige Infrastruktur für IPv6. Also wird, wie zuvor beschrieben, ein Dual-Stack-System den Happy-Eyeballs-Algorithmus verwenden, um das Verbindungsprotokoll zu wählen. Die Ergebnisse deines Performance Monitorings werden sowohl die IPv4- als auch die IPv6-Ergebnisse aufgrund verschiedener Checkpoint-Standorte und der Internet-Infrastruktur, in denen sie vorkommen, enthalten. Erfahre mehr über das Web Performance Monitoring.

Die wichtigsten Punkte

  • IPv6 ersetzt IPv4.
  • IPv6 löst das Problem der erschöpften IPv4-Adressen.
  • IPv6 nutzt ein hexadezimales 128-Bit-Adressensystem.
  • IPv6 und IPv4 können auf demselben Gerät vorhanden sein, wenn Dual-Stack aktiviert ist.
  • Happy Eyeballs ist ein Algorithmus, anhand dessen ein Gerät oder Browser das schnellere Protokoll von einem Ziel wählen kann.
  • Die IPv6-Annahme wächst jährlich um 5 %.
  • Eine Website oder ein Service kann über ein Protokoll erreichbar sein, aber für das andere einen Fehler melden. Überwache beide auf Verfügbarkeit.
  • Browserbasiertes Performance Monitoring verwendet Happy Eyeballs, um das Protokoll auszuwählen, sodass deine Daten Ergebnisse von beiden auf einem Dual-Stack-System enthalten.
  • Das Multi-step API Monitoring bestätigt vollständige API-Interaktionen hinsichtlich Verfügbarkeit, Funktionsfähigkeit und Performance.

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