IPv6-Adressen – Schreibweise und Aufbau

Dieser Beitrag beschreibt die Schreibweise und den generellen Aufbau der IPv6-Adressen, wie sie im Internet in Einsatz sind.

Schreibweise von IPv6-Adressen

IP-Adressen bestehen grundsätzlich aus Bits („binary digit“), die die Werte „0“ oder „1“ annehmen können.

IPv6-Adressen bestehen aus 128 Bits. Das sind 2128 Bitkombinationen (oder 3,40282*1038 Adressen).

Für Ihre Vorstellung: damit lassen sich pro Quadratmillimeter der Erdoberfläche 6,67 * 1017 IPv6-Adressen vergeben.

Eine andere Gedankenspielerei: würden pro Mikrosekunde (ein Millionstel einer Sekunde) eine Million IPv6-Adressen vergeben, würde es ca. 20 Jahre dauern, alle Adressen aufzubrauchen.

Jeweils 16 Bits bilden eine Gruppe. Die binären Werte einer 4-Bit-Gruppe werden üblicherweise als hexadezimale Zahl von „0“ (B.0000) bis „9“ (B.1001) und „a“ (B.1010) bis „f“ (B.1111) dargestellt.

4 hexadezimale Zahlen (umfassen 16 Bits) bilden eine Einheit und werden durch einen Doppelpunkt (:) von der nächstfolgenden vierstelligen hexadezimalen Zahl getrennt. Führende „0“-en dürfen weggelassen werden.

Beispiel: 2001:0db8:fa97:0034:0000:0000:56fe:1ca0 oder 2001:db8:fa97:34:0:0:56fe:1ca0

Beispiel: 2001:db8:fa97:34:0:0:56fe:1ca0/64 bedeutet, dass die Netzwerkkennung des logischen Netzes 64 Bits lange ist („2001:db8:fa97:34:0:0:0:0“), die restlichen 64 Bits dienen zur Stationskennung innerhalb des logischen Netzes („0:0:0:0:0:0:56fe:1ca0“).

Ein oder mehrere aufeinander folgende Blöcke, die nur aus „0“ bestehen, können weggelassen werden. Sie sind durch „::“ zu ersetzen. Allerdings darf das innerhalb einer IPv6-Adresse nur einmal vorkommen.

Beispiel: 2001:db8:fa97:34:0:0:56fe:1ca0 oder 2001:db8:fa97:34::56fe:1ca0

RFC 5952 (A Recommendation for IPv6 Address Text Representation) empfiehlt, die Buchstaben der IPv6-Adressen überall einheitlich in Kleinbuchstaben zu schreiben (z.B. in den Konfigurationen, als Parameterwerte und der Dokumentation).

Genereller Aufbau von IPv6-Adressen

Der Aufbau von IPv6-Adressen (mit einer Länge von 128 Bits) unterscheidet sich je nach Einsatzfall.

Generell gilt: Präfix (n bits) + Subnetz-Id (m bits) + Interface-Id (128 – n – m bits)

Präfix

Das Präfix hat variable Länge und enthält die Netzwerkkennung des logischen IPv6-Netzes. Die Länge wird durch Angabe einer dezimalen Zahl definiert, die von der gesamten IPv6-Adresse durch einen Schrägstrich („/“) getrennt ist.

Beispiel: 2001:db8:34:fe3b:ac9::4/48, die IPv6-Netzwerkkennung der vom Provider bereitgestellten IPv6-Adresse (Präfix) hat eine Länge von 48 Bits. Das Netzwerk hat die Kennung 2001:db8:34::.

Subnetz-Bildung

Ein logisches IPv6-Netz lässt sich durch Subnetzbildung weiter unterteilen. Die Subnetz-Kennung hat eine variable Länge und spezifiziert eines mehrerer Subnetze eines größeren logischen IPv6-Netzes. Die Präfixlänge muss größer sein als die Länge des vom Provider bereitgestellten Präfixes.

Beispiel: 2001:db8:34:fe3b:ac9::4/56, die IPv6-Netzwerkkennung der vom Provider bereitgestellten IPv6-Adresse (Präfix) hat eine Länge von 48 Bits. Das Netzwerk hat die Kennung 2001:db8:34::. Dieses logische Netz wird in (theoretisch) 256 Subnetze unterteilt. Dazu sind 8 Bits erforderlich (28). Der Subnetz-Präfix hat daher eine Länge von 48 + 8 = 56 Bits. Die Subnetze liegen im Bereich von 2001:db8:34:00xx::/56 bis 2001:db8:34:ffxx::/56, wobei xx eine beliebige Kombination zwischen 00 und ff sein kann. Diese 16 Bits sind bereits Teil des Interface-Identifiers.

Interface-Identifier

Die Interface-ID dient zur eindeutigen Adressierung einer Schnittstelle auf einem Link. Die Länge von 64 Bits sollte nicht weiter unterteilt werden (da verschiedene Mechanismen definiert sind, die alle oder einige dieser Bits zu unterschiedlichen Zwecken nutzen).

 

Resourcen:

RFC 2460
RFC 5952
Buch „IPv6-Adressen – Typen, Einsatz und Verwaltung“,
ISBN/EAN13: 1502580845 / 978-1502580849