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CRE197 IPv6

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Die neue Version des Internetprotokolls zieht die Lehren aus 30 Jahren Netzwerkrealität

CRE: Technik, Kultur, Gesellschaft · Metaebene Personal Media - Tim Pritlove

September 17, 20123h 50m

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Show Notes

Die neue Version des Internetprotokolls zieht die Lehren aus 30 Jahren Netzwerkrealität

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Das Internet wächst unaufhörlich und selbst die mutigsten Einschätzungen über seine Popularität zum Zeitpunkt seiner Erschaffung sind längst überholt. In diesen Tagen werden die letzten Adressvorräte des aktuellen Protokolls angebrochen und alles blickt auf den neuen Standard: IPv6.

Die neue Version des Internetprotokolls verspricht nicht nur das Adressproblem zu lösen, auch sind in den Neuansatz zahlreiche andere Erkenntnisse aus fast dreißig Jahren Netzbetrieb eingeflossen. Die Umstellung ist zwar knifflig und langwierig, aber auch potentiell heilsbringend und darüber hinaus bitter nötig.

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Clemens Schrimpe die notwendigen Grundlagen der Internetkommunikation und zeigt auf, welche konkreten Änderungen sich durch die Einführung von IPv6 ergeben, welche Möglichkeiten heute schon bestehen, davon zu profitieren und welche Vorkehrungen zu treffen sind, um einen reibungslosen Übergang zu organisieren.

Shownotes
  • Intro
  • The new, larger version of the Internet: IPv6The new, larger version of the Internet: IPv6
  • Vinton G. CerfVinton G. Cerf
  • CRE Intro
  • Begrüßung
  • Heute mal wieder Technik
  • Clemens Schrimpe
  • CRE191 Internet im FestnetzCRE191 Internet im Festnetz
  • CRE194 BierCRE194 Bier
  • Andreas BogkAndreas Bogk
  • “Das Bier-Thema hat auf jeden Fall auch eine Menge bewirkt, aber ich glaube der Leidensdruck war da nicht so groß.” (Tim)
  • Einführung
  • Thema IPv6 steht schon seit Ewigkeiten auf der Liste
  • Tims Vortrag auf dem Congress über IPv6
  • IPv4IPv4
  • IPv6 hieß mal IPnG (Internet Protocol next Generation)
  • IPv6IPv6
  • Internet Protocol (IP)Internet Protocol (IP)
  • CRE141 IPv4CRE141 IPv4
  • Fabian YamaguchiFabian Yamaguchi
  • Internet-ProtokollstackInternet-Protokollstack
  • TCPTCP
  • UDPUDP
  • Clemens Schrimpe
  • Warum ist Clemens überhaupt berechtigt, für das Internet zu sprechen?
  • ModemModem
  • Kommunikation
  • PaketvermittlungPaketvermittlung
  • Phil KarnPhil Karn
  • KA9QKA9Q
  • AmateurfunkAmateurfunk
  • Datex-PDatex-P
  • DOSDOS
  • CC
  • Protocol stackProtocol stack
  • UserlandUserland
  • TelnetTelnet
  • FTPFTP
  • Uni Dortmund
  • Amsterdam Internet ExchangeAmsterdam Internet Exchange
  • DNSDNS
  • /etc/hosts/etc/hosts
  • Clemens hat sich damals einen IPv4-Adressraum zuteilen lassen
  • RIPERIPE
  • Angeblich hatte China vor 8, 9 Jahren weniger Adressen als Clemens
  • Volksrepublik ChinaVolksrepublik China
  • Clemens war Mitglied des Interop-Netzwerks
  • InteropInterop
  • FDDIFDDI
  • Fast EthernetFast Ethernet
  • Gigabit EthernetGigabit Ethernet
  • ATMATM
  • IETFIETF
  • Clemens hat auch Internet nach Berlin geholt
  • Internet Service ProviderInternet Service Provider
  • MailboxMailbox
  • Semipermanente ISDN-VerbindungSemipermanente ISDN-Verbindung
  • Die komplette Berliner Internetszene wurde mit 64kbit/s versorgt
  • GPRSGPRS
  • EDGEEDGE
  • Clemens war die ganze Zeit mit Internet beschäftigt
  • RouterRouter
  • ISDNISDN
  • Internet Protocol (IP)
  • Terminologie
  • IPv4IPv4
  • IPv6IPv6
  • Das Internet wurde mit IPv4 geboren
  • IPIP
  • ProtokollProtokoll
  • TCPTCP
  • UDPUDP
  • HTTPHTTP
  • FTPFTP
  • etc. pp.etc. pp.
  • IPv4 hat gut funktioniert und funktioniert auch heute noch
  • Am IPv6 Day haben einige Content-Anbieter IPv6 angeschaltet
  • World IPv6 Day und World IPv6 Launch DayWorld IPv6 Day und World IPv6 Launch Day
  • FacebookFacebook
  • GoogleGoogle
  • BetatestBetatest
  • “Man hat jetzt echte User – also nicht nur Nerds auf irgendwelchen Kongressen oder an irgendwelchen Unis, sondern echte User die halt echte Userdienste benutzen.” (Clemens)
  • Warum heißt es IPv6 und nicht IPv5?
  • “Niemand weiß das so genau.” (Clemens)
  • Es gab nie ein IPv5
  • Man könnte noch bis IPv15 hochzählen
  • Gerücht: Chinesen bauen sich eine eigene IP-Version
  • IPv4: Probleme
  • IPv6 hieß anfangs “IP next Generation”
  • IPv4 Adressraum
  • Hauptaufgabe IP ist es, Pakete von A nach B zu vermitteln
  • Vergleich zu einem Postkartendienst
  • PostkartePostkarte
  • Adressen
  • Empfängeradresse
  • Absenderadresse
  • Adressen sind Zahlen
  • IPv4 hat 32 Bit lange Adressen
  • RouterRouter
  • 32 Bit entsprechen über 4 Milliarden Adressen
  • “Damals waren ja eh Computer irgendwie so hausfüllend und dass jemand mit so einem Ding in der Tasche herumrennt oder mit zweien oder dreien davon, das hat man nicht gesehen.” (Clemens)
  • "640kB ought to be enough for anybody.""640kB ought to be enough for anybody."
  • Rückblick erklärt, warum der IPv6-Adressraum so exzessiv groß ist
  • Für das Routing ist Struktur in der Adressverteilung sinnvoll
  • VerzeichnisdienstVerzeichnisdienst
  • TelefonnummerTelefonnummer
  • RufnummernmitnahmeRufnummernmitnahme
  • LandesvorwahlLandesvorwahl
  • StadtvorwahlStadtvorwahl
  • Fixed Numbering Plan
  • Flexibler Rufnummernplan
  • Man braucht Platz im Adressraum für Struktur
  • Die meisten Router gucken sich nur die “Vorwahl” an
  • IPv4: Netzklassen
  • NetzklasseNetzklasse
  • Vorwahl Berlin: 30Vorwahl Berlin: 30
  • Vorwahl Menz: 33082Vorwahl Menz: 33082
  • Netzklassen bei IPv4
  • Class A (8 Bit “Vorwahl”, 24 Bit “Rufnummer”)
  • Class B (16 Bit “Vorwahl”, 16 Bit “Rufnummer”)
  • Class C (24 Bit “Vorwahl”, 8 Bit “Rufnummer”)
  • Class D (Multicast)
  • Class E (reserved)
  • Apple hat ein Class-A-Netz (17.0.0.0/8)
  • “Haben sie sich zuteilen lassen, haben gesagt: ‘Wir sind groß genug, wir sind geil genug, wir wollen gerne mal so ein Class-A-Netz.’” (Clemens)
  • Das starre ABC-Modell ist unpraktisch
  • Classless Inter-Domain Routing (CIDR)Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
  • Bei CIDR kann man den Trenner zwischen “Vorwahl” und “Rufnummer” beliebig einstellen
  • “/24” bedeutet 24 Bit “Vorwahl”
  • Geschäftskunden bekommen z.B. ein /28-Netz
  • DurchwahlDurchwahl
  • Clemens mag die CIDR-Notation lieber
  • CIDR wurde hinterher auf IPv4 draufgestrickt
  • Vor CIDR war die Netzklasse an der Adresse selbst ablesbar
  • Seit CIDR muss die Netzklasse explizit dazugeschrieben werden
  • NetzmaskeNetzmaske
  • “Es gab nämlich Leute, die sich gedacht haben: ‘Och, pff, warum soll eigentlich die Vorwahl immer links stehen? Die Vorwahl könnte ja auch einfach in der Mitte der Rufnummer stehen.’” (Clemens)
  • “Keine Ahnung was das sollte. Dann hat man aber festgestellt, dass das sozusagen wenig zukunftsträchtig ist und dass diese Schreiberei mit diesen langen 255.255 und so ein bisschen nervig ist.” (Clemens)
  • Netzmaske bzw. Präfixlänge stehen nicht im IPv4-Paket
  • IPv4: Strukturierung des Adressraums
  • IPv4-Adressraum wurde in Regionen aufgeteilt
  • Einführung von Regional Internet Registries
  • Regional Internet Registry (RIR)Regional Internet Registry (RIR)
  • RIPE NCCRIPE NCC
  • Daniel KarrenbergDaniel Karrenberg
  • Strukturierung des Adressraums
  • Beispiel: Routing von Amerika nach Europa
  • “The intention was good.” (Clemens)
  • Hierarchie bei Adressvergabe
  • Routing-Entscheidung dem Router möglichst einfach machen
  • Verkehrsschild “Alle Richtungen”
  • PostleitzahlPostleitzahl
  • IPv4 verschwendet viele Adress-Bits
  • Erste und letzte Adresse können nicht benutzt werden
  • Erste Adresse ist Synonym für das ganze Netz
  • Letzte Adresse ist die Broadcast-Adresse
  • BroadcastBroadcast
  • /30 ist also das kleinste IPv4-Netz
  • Informationen über Adressblöcke
  • ARINARIN
  • InterNICInterNIC
  • ftp.internic.net ftp://ftp.internic.net/
  • IPv4: Nicht verfügbare Adressen
  • Class E (reservierte Adressen) macht ein 16tel aus
  • Class D (Multicast) macht auch ein 16tel aus
  • Nicht routbare Adressen
  • Reserved IP AdressesReserved IP Adresses
  • 0.0.0.0/8 (Current Network)
  • 127.0.0.0/8 (Loopback)
  • 10.0.0.0/8 (RFC1918)
  • 172.16.0.0/12 (RFC1918)
  • 192.168.0.0/16 (RFC1918)
  • 169.254.0.0/16 (Link-local)
  • RFC1918 Address Allocation for Private InternetsRFC1918 Address Allocation for Private Internets
  • Kollateralschäden
  • Clemens kann seinen Adressraum 192.68.0.0/16 nicht benutzen
  • Regional Internet Registry (RIR)Regional Internet Registry (RIR)
  • RIPE NCCRIPE NCC
  • ARINARIN
  • LACNICLACNIC
  • APNICAPNIC
  • AFRINICAFRINIC
  • Ungenutzte Adressen aus der Zeit vor den RIRs
  • Clemens zitiert Statistik, die behauptet, dass 30% des nutzbaren Adressraums nicht genutzt werden
  • Etwa die Hälfte aller Adressen wird nicht genutzt oder kann nicht genutzt werden
  • Die RIRs haben keine Adressen mehr zur Verfügung
  • Die RIRs haben auch keine Lust mehr auf IPv4
  • Network Address Translation (NAT)
  • In der IPv4-Welt muss der Endnutzer sich mit einer Adresse zufrieden geben
  • “Und deswegen benutzt man dort einen Mechanismus, der wirklich ein Krebsgeschwür, eine Pest ist in vielerlei Hinsicht, nämlich das sogenannte NATing.” (Clemens)
  • Network Address Translation (NAT)Network Address Translation (NAT)
  • Innerhalb des Heimnetzes werden andere Adressen benutzt als außerhalb
  • “Fräulein vom Amt”“Fräulein vom Amt”
  • “Es ist ein Wunder, dass das überhaupt funktioniert.” (Tim)
  • Geräte innerhalb des Netzes wissen nichts vom NAT
  • SIPSIP
  • FTPFTP
  • IP-TelefonieIP-Telefonie
  • “Also wenn man sozusagen Adressen umlügt, ist das immer ein schwerwiegendes Thema, da könnten wir alleine eine Sendung drüber machen was da alles für Mord und Totschlag bei passiert.” (Clemens)
  • Mobilfunk ist auch mit NAT
  • Push NotificationsPush Notifications
  • Eingebaute “Firewall”
  • Im UMTS kann man wegen NAT bswp. keinen Webserver betreiben
  • DreiDrei
  • “Das Land, in dem Milch und Honig und IP-Adressen fließen.” (Tim)
  • Adressknappheit ist real und eingetreten
  • iPhoneiPhone
  • Adressknappheit ist der leicht erkennbare Grund für IPv6
  • “When you type ‘Google’ into Google, you can destroy the internet.” (IT Crowd)
  • Probleme beim Facebook-Login
  • Schlechte Technik sichert Businessmodelle
  • IPv6: Zuteilung von Adressen
  • Eindeutigkeit von Adressen
  • IPv6 regelt Adressvergabe politisch und technisch
  • Vergabemechanismen am Endgerät
  • WLANWLAN
  • DHCPDHCP
  • Vergabe von Adressen ist nachträglich zu IPv4 hinzugefügt worden
  • BOOTPBOOTP
  • Wie funktioniert BOOTP?
  • Wie funktioniert DHCP?
  • PortPort
  • DNSDNS
  • Normalnutzer muss sich nicht um IPv6 kümmern
  • Argument für IPv6 ist: Adressen
  • IPv6: Header-Format
  • HeaderHeader
  • PayloadPayload
  • Problem Anderer Leute (PAL)Problem Anderer Leute (PAL)
  • IPv4-HeaderIPv4-Header
  • IPv6-HeaderIPv6-Header
  • IPv6 hat 128 Bit lange Adressen
  • Zahlenspiele mit dem IPv6-Adressraum
  • Struktur ist wichtiger als die Anzahl
  • Keine Prüfsumme im IPv6-Header
  • ChecksumChecksum
  • Time To Live wird in IPv6 zum Hop Limit
  • Time To LiveTime To Live
  • RFC791RFC791
  • Prüfsumme musste nach jedem Hop neu berechnet werden
  • IPv4 Header Options
  • IPv6 macht dem Router das Leben leichter
  • Fragmentierung und MTU-Discovery
  • IP-FragmentierungIP-Fragmentierung
  • Probleme mit der Fragmentierung
  • DSLDSL
  • Ethernet-MTU: 1500 Bytes
  • EthernetEthernet
  • WLANWLAN
  • Maximum Transmission Unit (MTU)Maximum Transmission Unit (MTU)
  • DSL-MTU: 1492 Bytes
  • Abhilfe bei IPv4 schaf
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