Internet protocol version 6

IPv6 ist eine von der IEFT erarbeitete IP-Protokollversion, die als Ergebnis der IPnG-Arbeiten im Dezember 1995 in den Internet-Standard übernommen wurde.

Die Version 6 des IP-Protokolls ist eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Version 4 (IPv4). Die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Versionen liegen in den wesentlich erweiterten Adressierungsmöglichkeiten, der Vereinfachung des Headerformats, der verbesserten Unterstützung von Optionen und Erweiterungen, in neuen Möglichkeiten der Dienstgüte, der Vereinfachung des Routing und nicht zuletzt in den verbesserten Sicherheitsaspekten.

Der IPv6-Header besteht aus einem 4 Bit langen Versionsfeld für die IP-Version, einem ebenso langen Prioritätsfeld für die Dienstgüte und einem 20 Bit langen Flow-Label-Feld, das von der Datenquelle zur Kennzeichnung von Datenpaketen verwendet wird, die ein spezielles Handling mit einer bestimmter Dienstgüte erfahren sollen. Darüber hinaus enthält der IPv6-Header das 16 Bits lange Payload-Length-Feld, das Next-Header-Feld (8 Bit) für die Eintragung des Folgeprotokolls, das 8 Bit lange Feld für das Hop-Limit-Feld, das dem Time-to-Live-Feld in PIv4 entspricht und die jeweils 128 Bits langen Datenfelder für die IP-Quelladresse und die IP-Empfängeradresse.

IPv6-Header

Bedingt durch den auf 128 Bits erweiterten Adressraum kann eine wesentlich höhere Anzahl an adressierbaren Knoten angesprochen werden, die Adressenanzahl entspricht der einer 39-stelligen Dezimalzahl. Anders als bei IPv4 werden die Adressen nicht in vier Dezimalzahlen dargestellt, sondern mit acht Ziffern des Hexadezimalsystems. Statt der Trennpunkte wie bei IPv4 benutzt IPv6 Doppelpunkte für die Trennung der einzelnen Zahlengruppen und unterdrückt führende Nullen. So stellt sich eine IPv6-Adresse folgendermaßen dar: 221:4033:a450:fb3:8a8b:56:ad:1234. Damit man in diesem Adressierungsbereich nicht den Überblick verliert, werden die 128 Bit in acht Blöcken zu jeweils 16 Bit unterteilt. Die ersten vier Blöcke, also 64 Bit, werden für das Routing genutzt und bezeichnen das Netz-Präfix. Die folgenden vier Blöcke kennzeichnen den Host.

IPv6-Adressformate

Die einfachste Form einer IPv6-Adresse umfasst als Knotenadrese 128 Bits. Mittels eines Format-Präfix (FP) sind bestimmte Adressformate voreingestellt. So die Formate für Unicast, Multicast und für einige protokollabhängige Adresserweiterungen. Die Adressstruktur ist geprägt durch mehrere Levels, die die Adressen von Areas, Subnetzen und Interfaces repräsentieren. Durch diese Hierarchie-Level oder -Layer werden das Routing und die Autokonfiguration von Adressen wesentlich vereinfacht. Benötigen die Router im Internet-Backbone mit IPv4 noch die komplette IP-Adressierung und alle Routen, so reduziert sich der Aufwand in IPv6 auf den jeweils relevanten Adressteil, der in der jeweiligen Layer-Aggregation (TLA, NLA, SLA) eingetragen ist.

Prioritätsklassen in IPv6 für die Verkehrsflusssteuerung

Um eine optimale Durchleitung der Datenpakete sowie eine gesonderte Bearbeitung der Datagramme durch das Netz zu gewährleisten, gibt es für IPv4 Optionen und für IPv6 so genannte optionale Erweiterungs-Header. Es handelt sich dabei um Header deren Reihenfolge festgelegt ist, die miteinander verkettet werden und dem IPv6-Header folgen. An Erweiterungs-Headern gibt es den Hop-by-Hop-Options-Header, Routing-Header, Fragment-Header, Authentification-Header, Privacy-Header und den Destination-Options-Header.

Der Status von IPv6 wird u.a in den RFCs 1881, 1887, 2375 ubnd 2462 beschrieben.

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