Was ist IPv6 und was bedeutet Übersetzung von IPv4 nach IPv6?

Was ist IPv6 und warum brauchen wir es?

IPv6 ist der aktuelle Standard für die Zuweisung öffentlicher IP-Adressen an mit dem Internet verbundene Geräte. Als Nachfolger des IPv4-Standards, der Anfang der 1980er Jahre eingeführt wurde, wurde IPv6 entwickelt, um das Problem der IPv4-Erschöpfunganzugehen - dieErschöpfung der verfügbaren IPv4-Adressen aufgrund des unvorhergesehenen exponentiellen Wachstums der Internetkonnektivität. IPv6 bietet einen Pool eindeutiger IP-Adressen, der um viele Größenordnungen größer ist als der von IPv4, und ermöglicht die Internetanbindung einer praktisch unbegrenzten Anzahl von Geräten. In diesem Sinne lässt sich die Frage "Was ist IPv6?" einfach beantworten: eine perfekte Lösung für das Problem der Erschöpfung der IP-Adressen auf lange Sicht.

IPv6 bietet zwar viele Vorteile gegenüber IPv4, wie z. B. höhere Effizienz, Sicherheit, Einfachheit und Dienstqualität (QoS) sowie ein größeres Angebot, aber die Frage IPv6 vs. IPv4 ist nicht so einfach zu beantworten, wie das Ersetzen eines veralteten Standards durch eine verbesserte Version. Zunächst einmal ist IPv6 nicht rückwärtskompatibel mit IPv4, was zu zahlreichen Herausforderungen bei der Koexistenz und Migration zwischen den beiden Standards führt. Mehr als zwei Jahrzehnte nach der Einführung von IPv6 müssen sich Unternehmen immer noch mit den Feinheiten von IPv6 und IPv4 auseinandersetzen, und das wird wahrscheinlich auch noch in den nächsten Jahren so bleiben. Für Technologieunternehmen, die sich mit der Inkompatibilität zwischen IPv6 und IPv4 auseinandersetzen müssen, ist die Antwort auf die Frage "Was ist IPv6?" vielleicht nicht so enthusiastisch.

Erfahren Sie mehr über Umstellung von IPv4 auf IPv6

IPv6 gegenüber IPv4

In technischer Hinsicht ist IPv6 dem IPv4 eindeutig überlegen. Durch die Verwendung von 128-Bit-Adressen anstelle der 32-Bit-Adressen von IPv4 wird IPv6 problemlos eine große Anzahl von Internetnutzern, ständig aktiven Geräten, mobilen Geräten, IoT und allem anderen, was die Menschen über IP verbinden möchten, aufnehmen können. Der Übergang zu IPv6 hat sich jedoch als viel zu komplex erwiesen, um ihn über Nacht zu vollziehen. Da eine direkte Kommunikation zwischen IPv4 und IPv6 nicht möglich ist, müssen alle drei Elemente des Konnektivitäts-Ökosystems auf denselben Standard ausgerichtet werden: Inhalte, Geräte und Netzwerke. Es reicht nicht aus, dass die Betreiber ihre eigene Infrastruktur auf IPv6 umstellen (daran wird derzeit gearbeitet) oder dass die Geräte den Standard unterstützen (was viele tun, aber bei weitem nicht alle) - auch die Webziele, die Inhalte bereitstellen, müssen IPv6 verwenden. Bislang ist der Großteil der Websites und des Internetverkehrs weltweit noch auf IPv4 beschränkt.

Keine integrierte Kommunikation oder Abwärtskompatibilität zwischen IPv4- und IPv6-Netzen

Während sich der Konflikt zwischen IPv6 und IPv4 immer weiter zuspitzt, müssen Dienstanbieter und Unternehmen beide Standards unterstützen, um sicherzustellen, dass die Nutzer mit jedem Gerät, das sie verwenden, auf die gesamte Bandbreite an Internetinhalten zugreifen können. In der Zwischenzeit stellt die vollständige IPv6-Migration für ein Rechenzentrum und ein Netzwerk einen kostspieligen, zeitaufwändigen und störenden Prozess dar, der alle angeschlossenen Geräte und Anwendungen in der Umgebung umfasst. In einigen Fällen muss das gesamte Netzwerk umgestaltet werden. Und all diese Arbeiten konkurrieren um Budget und Ressourcen mit strategischeren Technologieinitiativen wie Software-defined Networking, Cloud, 5G und Edge. Vor diesem Hintergrund haben Unternehmen einen dringenden Bedarf an einfachen, kosteneffizienten Möglichkeiten zur Überbrückung der Lücke zwischen IPv6 und IPv4, wie z. B. der Übersetzung von IPv4 in IPv6.

Übersetzung von IPv4 nach IPv6

Auch wenn die vollständige IPv6-Migration das ultimative Ziel bleibt, werden die IPv4- und IPv6-Infrastrukturen auf jeder Ebene der Konnektivitätskette - Inhalte, Geräte und Netzwerke - noch jahrelang nebeneinander bestehen. Durch die Erleichterung dieser Koexistenz können Unternehmen Zeit gewinnen, um einen weniger überstürzten, geordneteren und effizienteren Übergang zu vollziehen. Zu diesem Zweck wurden mehrere Technologien entwickelt, die die Konnektivität zwischen IPv4- und IPv6-Geräten, -Netzwerken und -Websites durch IPv4-zu-IPv6-Übersetzung ermöglichen.

Network Address Translation (NAT)-Techniken für die Übersetzung von IPv4 in IPv6, wie NAT64 oder NAT46, arbeiten mit DNS64 zusammen, um an einem Gateway innerhalb des Netzes des Anbieters zwischen den IPv4- und IPv6-Protokollstapeln zu übersetzen und so die Konnektivität zu gewährleisten, unabhängig davon, welcher Standard vom Teilnehmer- oder Anbieternetz nativ unterstützt wird. Im Falle eines IPv6-Endnutzers werden DNS-Anfragen vom DNS64-Gerät empfangen und aufgelöst. Wenn ein IPv6-DNS-Eintrag vorhanden ist, wird die Auflösung an den Endnutzer weitergeleitet, und er kann direkt über die IPv6-Infrastruktur des Dienstanbieters auf die Ressource zugreifen. Ist nur eine IPv4-Adresse verfügbar, konvertiert DNS64 den Eintrag unter Verwendung seines NAT64-Präfixes und leitet ihn an den Endbenutzer weiter. Der Endnutzer greift dann auf das NAT64-Gerät zu, das den Datenverkehr an den IPv4-Server weiterleitet.

NAT444-Lösung für Dienstanbieter

Während NAT64/DNS64 IPv6-Clients den Zugang zu IPv4-Inhalten ohne Unterbrechung der IPv4-Infrastruktur ermöglicht, kann es IPv4-Clients nicht beim Zugang zu IPv6-Inhalten helfen. Darüber hinaus können einige beliebte Anwendungen, die nur IPv4 nutzen, wie Skype und WhatsApp, nicht über NAT64 funktionieren. In diesen Fällen können Unternehmen auf 464XLAT zurückgreifen, eine Technik, bei der der Client einen SIIT-Übersetzer (Stateless IP/ICMP Translation) verwendet, um IPv4-Pakete in IPv6 zu konvertieren und über ein reines IPv6-Netzwerk an einen NAT64-Übersetzer zu senden. Nach der Übersetzung in IPv4 können die Pakete dann über ein IPv4-fähiges Netz an den IPv4-only-Server für Skype, WhatsApp oder andere IPv4-only-Anwendungen gesendet werden. Beachten Sie, dass 464XLAT zwar die Notwendigkeit beseitigt, ein IPv4-Netzwerk zu unterhalten, um zusätzliche öffentliche IPv4-Adressen zuzuweisen, um diesen Datenverkehr zu unterstützen, dass es aber auch Einschränkungen gibt: Es unterstützt IPv4 nur im Client-Server-Modell und keine IPv4-Peer-to-Peer-Kommunikation oder eingehende IPv4-Verbindungen.

Mapping of address and port using translation (MAP-T) bietet eine weitere Option für die Übersetzung von IPv4 nach IPv6. Unter Verwendung zustandsloser NAT64-Techniken und MAP-Regeln übersetzt MAP-T IPv4-Pakete in IPv6, so dass sie in einem reinen IPv6-Zugangsnetz übertragen werden können.

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