IPv4 vs. IPv6: Architektur, Adressierung & Dual-Stack-Leitfaden

1. Die Revolution des Adressraums

Während IPv4 mit 32 Bit lediglich 4,29 Milliarden Adressen bereitstellte (von der IANA 2011 vollständig erschöpft), bietet IPv6 mit 128 Bit einen nahezu unendlichen Adressraum:

2^128 = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456
(~3,4 × 10^38 Adressen)

Ein einzelnes /64-Standard-Subnetz enthält 18,4 Trillionen Adressen. Dadurch entfällt der Zwang zu Network Address Translation (NAT) vollständig.

2. RFC 5952: Kanonische Darstellungsregeln

• Führende Nullen weglassen: 2001:0db8::0001 wird zu 2001:db8::1 gekürzt.
• Doppelpunkt-Kompression (::): Die längste aufeinanderfolgende Kette von Null-Blöcken muss genau einmal durch :: ersetzt werden.
• Ausschließlich Kleinbuchstaben: Hexadezimale Ziffern (a–f) werden strikt in Kleinbuchstaben geschrieben.

3. Subnetz-Hierarchie in IPv6

• /32: Standard-Zuweisung der RIRs an Internet Service Provider (ISPs).
• /48: Standard-Präfix für Unternehmensnetzwerke (ermöglicht 65.536 eigenständige /64-Subnetze).
• /64: Standard-Präfix für jedes lokale LAN-Segment (Voraussetzung für SLAAC, RFC 4862).
• /128: Einzelne Host-Adresse oder Loopback-Interface.

4. Dual-Stack und Migrationsstrategien

Beim Dual-Stack-Betrieb laufen IPv4 und IPv6 parallel auf derselben Hardwareschnittstelle. Der Happy-Eyeballs-Algorithmus (RFC 8305) sorgt dafür, dass moderne Browser bevorzugt IPv6 verwenden und bei Latenzproblemen nahtlos auf IPv4 zurückgreifen.