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Was ist der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6?
Um in einem Netzwerk kommunizieren zu können, müssen alle Geräte entweder eine IPv4- oder eine IPv6-Adresse besitzen. Lernen Sie die Unterschiede zwischen IPv4 und IPv6 kennen.
Das Internet Protocol (IP) verwendet zur logischen Identifizierung von Geräten auf der Netzwerkschicht das TCP/IP-Modell. Jedes Gerät in einem IP-Netzwerk muss dabei über eine eindeutige IP-Adresse, ein Subnetz und ein Standard-Gateway verfügen, um die Kommunikation zwischen den Subnetzen oder zwischen virtuellen LANs mittels Routing durchzuführen.
Die Geräte im Internet verwenden derzeit eine von zwei Versionen von IP-Adressen: IPv4 oder IPv6. Vergleichen wir, wie sich diese beiden Adressierungsarten unterscheiden.
Was ist IPv4?
Die vierte Version von IP, bekannt als IPv4, entstand Anfang der 1980er-Jahre aus der Initiative Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET), die TCP und IP einführte. IPv4 ist nach wie vor die beliebteste Version von IP, sowohl in Unternehmen als auch im Internet.
IPv4-Adressen verwenden ein 32-Bit-Dezimal-Format, das in vier durch Punkte getrennte Quadranten unterteilt ist. Die Adresse gibt das Subnetz an und die eindeutige Adresse innerhalb der 32 Bits. Die Zuweisung von Host und Netzwerkadressen hängt von der verwendeten Subnetzmaske ab.
Bei der IPv4-Adresse 192.168.178.12 zum Beispiel geben die ersten drei Quadranten, 192.168.178, die Netzwerk-ID an. Der letzte Quadrant .12 ist die eindeutige Host-ID des Geräts an. Eine Gateway-Adresse ist ebenfalls Teil des Adressierungsprozesses und gibt an, an welche Router-Adresse das Gerät Datenverkehr von außerhalb des angegebenen Netzwerks senden soll.
Die Struktur von IPv4 begrenzt die Zahl der eindeutigen und über das Internet routbaren IP-Adressen auf etwa vier Milliarden Geräte. Spätestens mit dem Aufkommen des IoT war klar, dass diese Menge an IPv4-Adressen nicht reichen würde. Auch jedes kleinste Gerät, etwa Sensoren, benötigt eine eigene eindeutige IP-Adresse. Laut Untersuchungen von Statista und Transforma Insights werden bis 2023 rund 30 Milliarden IoT-Geräte in Betrieb sein. Damit sind schon damit weit mehr Geräte erreicht als IPv4 zuweisen kann, was eine Unterversorgung mit öffentlich gerouteten IPv4-Netzwerken bedeutet.
Um dem Mangel entgegenzuwirken, nutzen Unternehmen häufig private IPv4-Bereiche. Netzwerkexperten können mit Network Address Translation (NAT) privat adressierte Geräte auf eine oder mehrere öffentlich adressierbare IP-Adressen abbilden, damit diese Geräte über das Internet kommunizieren können.
IPv4 bietet unter anderem folgende Vorteile:
- verbindet Geräte mit dem Internet
- ermöglicht eine einfache Verwaltung aufgrund der vorhandenen IP-Infrastruktur
- unterstützt NAT zur Erstellung privater IP-Adressen
Was ist IPv6?
Die sechste Version von IP gibt es seit Ende der 1990er Jahre, als die Internet Engineering Task Force (IETF) sie entwickelte. IPv6 verwendet ein 128-Bit-Adressierungsformat, das 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 eindeutige Adressen erzeugen kann – das sind über 340 Quintilliarden. Ein bekannter Vergleich besagt, dass damit mehr IP-Adressen möglich sind als es Sandkörner auf der Erde gibt.
Im Gegensatz zu IPv4-Adressen verwendet das IPv6-Adressformat acht hexadezimale Segmente, um sowohl die Netzwerk- als auch die einzelnen Geräteadressen anzugeben. IPv6-Adressen enthalten neben den Ziffern 0 bis 9 auch die (im hexadezimalen Zahlenformat üblichen) Buchstaben A bis F innerhalb der Felder. Zur Trennung der Segmente werden Doppelpunkte anstelle von Punkten verwendet. Hier ist eine IPv6-Beispieladresse:
2001:DB8:0234:0028:A1EA:A004:4001:53C8.
Führende Nullen innerhalb der Segmente können weggelassen werden, weshalb diese Beispieladresse auch so geschrieben werden kann:
2001:DB8:234:28:A1EA:A004:4001:53C8.
IPv6-Adressen bieten außerdem eine Reihe von Vorteilen, darunter:
- verbesserte Multicasting-Fähigkeiten
- vereinfachte automatische IPv6-Adressenkonfiguration
- Quality of Service (QoS)
- rationalisiertes Routing
- integrierte Verschlüsselung und Paketintegritätsprüfungen
Welches IP-Adressformat sollten Unternehmen verwenden?
Seit fast zwei Jahrzehnten debattieren Experten über IPv4 und IPv6. Einige Organisationen, zum Beispiel die American Registry for Internet Numbers (ARIN), ermutigen Unternehmen, auf IPv6 umzusteigen, um zu verhindern, dass die IPv4-Adressen vollständig aufgebraucht werden.
Die meisten Netzwerkarchitekten und -administratoren sind jedoch bereits mit IPv4 vertraut und verwenden NAT, um private IP-Adressen zu erstellen, die sich nicht mit öffentlichen IPs überschneiden. Außerdem können die meisten Unternehmen problemlos kleinere Blöcke öffentlicher Adressen erwerben. Für die meisten Unternehmen bleibt IPv4 weiterhin relevant.
Einige Unternehmen ziehen es jedoch vor, NAT nicht zu verwenden, da es andere Aspekte des Netzwerkbetriebs verkompliziert. Diese Organisationen könnten sich dafür entscheiden, die Vorteile eines modernen IPv6-Schemas zu nutzen, da dies wahrscheinlich die zukunftssicherste Option ist.
