IPv6 - Zurück zur Einfachheit

von Silvia Hagen , Autorin von IPv6 Essentials

Bestimmt haben Sie schon von IPv6 gehört. Es kursieren viele höchst unterschiedliche Vorstellungen und Meinungen zu diesem Thema. Es gibt sogar Kreise, die glauben, daß IPv6 nie den Durchbruch schaffen wird. In den letzten Jahren wurde im Zusammenhang mit der Entwicklung des Protokolls enorm investiert. Namhafte Hersteller rund um die Welt haben Produkte und Dienste entwickelt, die IPv6 unterstützen und von den neuen Eigenschaften Gebrauch machen.

Dieser Artikel beschreibt die Verbreitung von IPv6 derzeit und gibt einen Ausblick in die Zukunft, diskutiert die verschiedenen Meinungen und erläutert die Hintergründe. So können Sie sich Ihre eigene Meinung bilden. Wir gehen hier nicht im Detail darauf ein, wie IPv6 technisch funktioniert. Das ist im Buch IPv6 Essentials beschrieben. Der Artikel geht davon aus, daß Sie ein gutes Grundverständnis von TCP/IP Version 4 und generellen Netzwerkkonzepten haben.

Warum IPv6?

TCP/IP Version 4 (IPv4) ist das meistverwendete Kommunikationsprotokoll für Datenaustausch in unseren Firmennetzen und im Internet. Jeder, der E-Mail abfragt oder Websites anschaut, verwendet es. Es hat in all den Jahren seines Einsatzes bewiesen, daß es ein robustes, stabiles und zuverlässiges Protokoll ist. Es wurde vor rund 30 Jahren entwickelt und hat einem erstaunlichen und damals unvorhersehbaren Wachstum der Netzwerke bis heute standgehalten. Bereits vor rund 10 Jahren begann man mit der Entwicklung von TCP/IP Version 6 (IPv6). Hauptauslöser für diese Entwicklung war die Furcht vor einem Mangel an offiziellen IPv4-Adressen. Deshalb denken heute viele, daß ein Mangel an IPv4-Adressen der einzige Grund sei, auf IPv6 umzustellen. Und da in der Zwischenzeit Technologien wie Network Address Translation (NAT) und Classless Interdomain Routing (CIDR) entwickelt wurden, um das Adreßproblem hinauszuschieben, gebe es keinen Bedarf für IPv6.

Diese Annahme ist nicht richtig, aus verschiedenen Gründen:

Erstens: Die Kreise, die sagen, es gebe genug IPv4-Adressen, sind die, die große IPv4-Adreßräume reserviert haben. Die Regierung sowie Universitäten und Organisationen in den USA halten allein rund 74 % des weltweit verfügbaren IPv4-Adreßraums. Ein Beispiel: Genuity, ein Anbieter für IP-basierte Netzwerkdienste aus den USA, hat drei Class-A-Adressen reserviert. Das entspricht rund 48 Millionen Adressen. Ein Land wie China hat mit rund 20 Millionen Adressen nicht einmal halb so viele Adressen wie dieser eine Anbieter. Speziell in Asien ist der Bedarf an IP-Adressen so groß und die Verfügbarkeit von IPv4-Adressen so klein, daß Provider keine andere Chance haben, als IPv6 zu verwenden; sie werden dafür sogar staatlich unterstützt. Darum ist heute die Zahl kommerzieller Angebote im Bereich IPv6 in Asien auch viel höher als in Europa und den USA. Es ist jedoch nur eine Frage der Zeit, bis Firmen und Provider in Europa und den USA ihren Standpunkt überdenken müssen. Die Gartner Group schätzt, daß der IPv4-Adreßraum in den Jahren 2005/2006 endgültig erschöpft sein wird.

Zweitens: NAT ist keine tragfähige, langfristige Lösung. NAT erlaubt keine End-to-End-Security, bricht das Peer-to-Peer-Modell und ist ein Flaschenhals im Netzwerk. Für viele zukünftige Anwendungen ist End-to-End-Security eine wichtige Voraussetzung. Gerade im Bereich von Portalen und E-Commerce würde der Einsatz von IPv6 mit integriertem IPSEC einiges erleichtern.

Drittens: In Zukunft werden nicht nur PCs und Benutzer eine IP-Adresse verwenden. Zunehmend werden verschiedenste Geräte und Dienste auf eine permanente IP-Verbindung angewiesen sein. Der Tag ist nicht mehr fern, an dem ein Mobiltelefon, ein PDA, ein Kühlschrank, ein Fernseher oder ein Auto eine IP-Adresse brauchen. Damit steigt der Bedarf an IP-Adressen exponentiell an. Zukünftige Dienste werden auch höhere Anforderungen an die Sicherheit und an die Servicequalität (QoS) stellen.

Buch zum Thema IPv6 Essentials von Silvia Hagen Inhaltsverzeichnis Index Probekapitel

Vorteile von IPv6

Der große Adreßbereich ist bei weitem nicht der einzige Vorteil, den IPv6 mit sich bringt. Die Entwickler des Protokolls haben aus den gut 25 Jahren Erfahrung mit IPv4 gelernt und das neue Protokoll für den Einsatz in unseren komplexen Netzwerken optimiert. IPv6 bietet viele Vorteile, wie höhere Sicherheitsstandards, effizienteres Routing und einfachere und damit kostengünstigere Administration. IPv6 stellt wesentliche Funktionen für kabellose Netzwerke zur Verfügung, die mit IPv4 höchsten sehr umständlich realisiert werden können. Und in der Mobilität liegt die Zukunft des Internets.

Ein ebenso weitverbreiteter Irrglaube ist, daß IPv6 nur einsetzbar ist, wenn der Backbone des Firmennetzwerks und die Internet-Infrastruktur bereits auf IPv6 aufgerüstet wurden. Das ist jedoch keine Voraussetzung. Es wurde eine Vielzahl von Übergangsmechanismen definiert, die den Übergang und auch die Koexistenz von IPv4 und IPv6 in unseren Netzwerken auf allen Ebenen möglich machen. Diese Mechanismen werden laufend optimiert und erweitert. Es ist möglich, IPv6-Inseln oder gar einzelne IPv6-Rechner am Rand des Netzwerks mit entfernten IPv6-Inseln oder -Rechnern zu verbinden und dabei den IPv4-Backbone oder das IPv4-basierte Internet zu benutzen. Das IPv6-Paket wird dabei in ein IPv4-Paket eingepackt, überquert so die IPv4-Infrastruktur (tunneling) und wird am Ende wieder entpackt und als IPv6-Paket weitergeleitet. Somit ist es möglich, für neue Segmente oder für den notwendigen Ausbau bestehender Segmente in IPv6 zu investieren und den Backbone im Verlauf des normalen Produkt-Lebenszyklus aufzurüsten.

Macht eine Investition in IPv6 Sinn?

Eine Einführung von IPv6 kostet Geld. Die Kosten sind als eine Investition in eine zukunftsorientierte Technologie zu betrachten. Diesen Kosten sind die Investitionen in den Unterhalt und Ausbau der IPv4-Infrastruktur gegenüberzustellen. Der Ausbau und Unterhalt von IPv4 wird immer aufwendiger und teurer. In vielen Fällen werden komplexe Lösungen wie NAT und VPNs eingesetzt. Für viele Organisationen wird es immer schwieriger, IPv4-Adressen zu erhalten. Investitionen in den Ausbau einer IPv4-Infrastruktur sind Investitionen in eine Technologie, die mit der Zeit an Bedeutung verlieren wird. In vielen Fällen wäre der Einsatz von IPv6 die eleganteste Lösung. Dank der Mechanismen für Autokonfiguration von IPv6 können die laufenden administrativen Kosten reduziert werden. Und gleichzeitig wird eine Plattform für zukünftige Dienste geschaffen, die mit IPv4 gar nicht mehr realisiert werden können.