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====== IPv6 – Grundlagen ======

IPv6 ist der Nachfolger von IPv4 und wurde entwickelt, um die 
Adressknappheit zu lösen und moderne Netzwerke effizienter und sicherer zu machen.  
Es verwendet **128-Bit-Adressen** (statt 32 Bit bei IPv4).

===== Warum IPv6? ======

  * IPv4-Adressen sind fast vollständig vergeben
  * mehr Geräte als je zuvor (IoT, Smartphones, Server)
  * bessere Autokonfiguration
  * integrierte Sicherheit (IPsec)
  * kein NAT mehr nötig
  * effizienteres Routing

===== Aufbau einer IPv6-Adresse ======

Beispiel:
<code>

 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334


</code>

Eine IPv6-Adresse besteht aus **8 Blöcken zu je 16 Bit** (insgesamt 128 Bit).

Format:
<code>

 xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx


</code>

===== Verkürzungsregeln ======

IPv6-Adressen sehen lang aus – aber sie lassen sich kürzen.

==== 1. Führende Nullen können weggelassen werden ====

<code>

 08a2 → 8a2
 0010 → 10


</code>

==== 2. Nullblöcke können mit “::” zusammengefasst werden ====

Wichtig:  
  * <inline em>Das %%„::“%% darf **nur einmal** in einer Adresse vorkommen.</inline>

Beispiel:

Original:
<code>

 2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329


</code>

Kurzform:
<code>

 2001:db8::ff00:42:8329


</code>

===== Arten von IPv6-Adressen ======

==== 1. Link-Local (FE80::/10) ====

  * automatisch vergeben
  * gilt nur im lokalen Netzwerk
  * **vergleichbar** mit APIPA (169.254.x.x) <inline em>(es ist keine APIPA)</inline>
  * **immer** vorhanden

Beispiel:
<code>

 fe80::1a2b:3c4d:5e6f


</code>

==== 2. Global Unicast (2000::/3) ====

  * weltweit eindeutige, öffentliche Adresse
  * ersetzt öffentliche IPv4-Adressen
  * Beispiel:
<code>

 2001:db8:abcd::1


</code>

==== 3. Unique Local Addresses (ULA) – fc00::/7 ====

Vergleichbar mit privaten IPv4-Adressen (10.x, 192.168.x).

Beispiel:
<code>

 fd12:3456:789a::1


</code>

==== 4. Multicast (ff00::/8) ====

IPv6 hat **kein Broadcast** – stattdessen Multicast.

Beispiele:
  * %%ff02::1%% (alle Geräte im LAN)
  * %%ff02::2%% (alle Router)
  * %%ff05::1:3%% (DHCP-Server)

===== Präfixe ======

IPv6 verwendet **Präfixe** statt Netzmasken.

Beispiel:
<code>

 2001:db8:abcd:0012::/64


</code>

Standard in fast allen Netzwerken:
  * **/64 pro Subnetz**
  * feste Struktur, einfache Planung

===== Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) ======

geräte konfigurieren sich **selbst**, sobald sie ein IPv6-Präfix erhalten.

Ablauf:
  - Gerät generiert eine eigene Interface-ID
  - Router sendet Router Advertisements (RA)
  - Gerät bildet eigene Adresse daraus

Vorteil:
  * kein DHCP zwingend nötig

===== DHCPv6 ======

Version von DHCP für IPv6.  
Kann zusätzlich zu SLAAC genutzt werden.

===== Neighbor Discovery (ND) ======

IPv6 ersetzt ARP durch ND.

Funktionen:
  * Address Resolution
  * Router Discovery
  * Duplicate Address Detection

===== Routing unter IPv6 ======

Standard-Gateway sieht z. B. so aus:

<code>

 default via fe80::1 dev eth0


</code>

IPv6-Router nutzen dieselben Routing-Protokolle wie IPv4:

  * OSPFv3
  * BGP
  * RIPng

===== ASCII-Übersicht: Aufbau =====

<code>

 |-------------------------------------|
 | Netzpräfix   | Interface Identifier |
 |  64 Bit      |       64 Bit         |
 |-------------------------------------|


</code>

Beispiel:
<code>

  2001:db8:abcd:12::    8a2e:0370:7334
 |------ Netzwerk ----|---- Gerät ----|


</code>

===== IPv6 vs IPv4 – Vergleich =====

| Thema               | IPv4                    | IPv6                           |
|---------------------|-------------------------|--------------------------------|
| Länge               | 32 Bit                  | 128 Bit                        |
| Anzahl Adressen     | ca. 4,3 Milliarden      | ~ 340 Sextillionen             |
| Konfiguration       | DHCP                    | SLAAC, DHCPv6, RA              |
| Sicherheit          | optional IPsec          | IPsec integriert               |
| Broadcast           | Ja                      | Nein                           |
| NAT                 | üblich                  | nicht nötig                    |

===== Typische IPv6-Adressen in der Praxis =====

**öffentliches Präfix:**

<code>

 2001:4860::/32 (Google)


</code>
**lokales VPN:**
<code>

 fd00:1234::/64


</code>
**Link-Local:** 
<code>

 fe80::1


</code>


===== Was macht IPv6 in der Schule und IHK so beliebt? ======

  * viele klare Regeln
  * keine komplizierten Masken wie bei IPv4
  * eindeutige Präfixe
  * einfache Kurzschreibweise
  * weniger Fehlerquellen

===== Zusammenfassung ======

  * IPv6 = 128 Bit, 8 Blöcke
  * kurze Schreibweise dank Kürzungsregeln
  * Adresstypen: Link-Local, Global, ULA, Multicast
  * kein Broadcast, sondern Multicast
  * autokonfigurierend über SLAAC
  * Standardpräfix: /64
  * moderne und zukunftssichere Netzwerke basieren auf IPv6