IPv4 und IPv6 - Informatik 4

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32 3 DAS INTERNET PROTOKOLL völlig unnötig und kostet bei dem heutigen Traffic summa summarum doch viel Rechenzeit. Ein weiteres Problem sind die Optionen in IPv4. Sie sind nicht flexibel genug und können auch nicht wirklich erweitert werden, was den Nutzungsgrad von IPv4 schon sehr einengt. Auch der relativ große Protokollkopf mit den vielen, oft ungenutzten Feldern 10 , stellt ein Problem dar. Auch Sicherheit spielte bei IPv4 lange keine große Rolle, aber mit der Entwicklung von IPsec, welches eigentlich für das neue Protokoll erdacht war, kam vorerst Linderung. Durch DHCP wurde auch der Administratoraufwand erheblich vermindert. Viele Schwächen, die IPv4 hat, wurden im Laufe der Zeit vermindert und im alten Design wurde soweit dies möglich war, Verbesserungen gemacht. Das Verfahren, Path MTU Discovery, wurde für IPv6 entwickelt und existiert jetzt schon in leicht abgewandelter Form in IPv4. Aber damit entstand ein neues Problem. Denn um die IP-Datagramme direkt in der richtigen Größe schicken zu können bekommt der Quellhost eine ICMP-Fehlermeldung. Doch wenn die nicht, z.B. durch falsches konfigurieren, ankommt, so dass die Path MTU Discovery fehlschlägt, benutzt IPv4 die kleinste MTU, 68 Byte, um die IP-Datagramme zuzustellen. Das viel höhere Paketaufkommen belastet unnötig den Router. 3.2 Das Internet Protokoll Version 6 - IPv6 3.2.1 Allgemeines über IPv6 Das Internet Protokoll Version 6 (IPv6 oder IPng 11 ) wurde aus einer Not heraus geboren. Das Computermagazin c’t beschreibt in [ct1601] das Problem 2001 folgendermaßen: ” Die Spatzen brüllen es von den Dächern: Der Adressraum im Internet wird knapp. Zwar hat die Network Address Translation (NAT) bei Providern für den Wählzugang ins Internet vorerst Linderung gebracht, doch kann dies nur eine vorübergehende Lösung sein. Eine durchgreifende Abhilfe existiert in Form des Internet Protocol Version 6 (IPv6) zwar schon seit 1995, allein in der Praxis zeigt es sich herzlich selten.“ Das IPv6 Paketformat ist gemessen am IPv4 Paketformat wesentlich einfacher. Erreicht wird dies durch die Verlagerung von Funktionen in sogenannte Erweiterungsprotokollköpfe, die zwischen dem IPv6 Protokollkopf und der eigentlichen Nutzlast, den Daten, enthalten sein können. Die Abbildung 13 zeigt den Aufbau eines solchen IPv6-Pakets. Unbekannte Erweiterungsprotokollköpfe können nicht von einer Implementation ignoriert werden sondern führen zum Verwerfen des Pakets. Zusätzliche Parameter, die von Implementationen ignoriert werden können, werden als Optionen bezeichnet und in speziellen Erweiterungsprotokollköpfen für Optionen übertragen.
3.2 Das Internet Protokoll Version 6 - IPv6 33 optional IPv6 Basis 1-ter Protokollkopf Erweiterungs- ... Protokollkopf (40 Byte) n-ter Erweiterungs- Protokollkopf Daten Abbildung 13: Allgemeine Form eines IPv6-Pakets [RFC2460] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Version Traffic Class Flow Label Payload Length Next Header Hop Limit Source Address Destination Address Abbildung 14: IPv6 Protokollkopfformat [RFC2460] 3.2.2 IPv6-Protokollkopfformat Version: 4 Bits Das Feld Version enthält die Versionsnummer des IP-Protokolls. Der Wert ist 6. Traffic Class: 8 Bits Das Feld Traffic Class wird zum Unterscheiden der verschiedenen Übermittlungsanforderungen von Paketen benutzt. Zum Bsp. benötigt man für die Übertragung von digitaler Sprache mehr Schnelligkeit und weniger Genauigkeit, im Gegensatz zur Übertragung von Dateien, wo 10 Fragmentierung muss nicht immer sein 11 Internet Protocol The Next Generation
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