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IPv4 und IPv6 – was genau sind die Unterschiede?

Die digitale Kommunikation zwischen zwei Rechnern wird mithilfe von Netzwerkprotokollen organisiert. Zu diesen Protokollen gehören IPv4 und IPv6. Diese ermöglichen vor allem im Internet den Austausch von Informationen zwischen Computern. Eine zentrale Funktion dieser beiden Internetprotokolle ist es, jedem Rechner eindeutige IP-Adressen zuzuweisen.

Was ist IPv4?

Bei IPv4 handelt es sich um die vierte Version des Internetprotokolls und es existiert bereits seit dem Jahr 1981. Es wurde für das zunächst geschlossene Arpanet, den Vorgänger des Internets, entwickelt und prägte über Jahrzehnte als Standard die Kommunikation im Internet.

Auch lokale Netzwerke greifen auf dieses Protokoll zurück. In internen Netzwerken werden eigene IP-Adressen an Rechner und Server vergeben. So ermöglicht das Internet Protocol, dass sich die Rechner untereinander einwandfrei identifizieren und Datenpaket gezielt austauschen.

Dieses Protokoll ermöglicht zudem die Auflösung von Rechnernamen in IP-Adressen mithilfe von DNS, dem Domain Name System. Auch diese Funktion ist aus dem Internet bekannt und wird von allen Usern laufend genutzt. Wer den Namen einer Domain im Browser eingibt, zum Beispiel www.telemaxx.de, gelangt auf die Webseite von TelemaxX. Der Server ist jedoch nicht unter dieser Bezeichnung aufzufinden, sondern unter einer IP-Adresse. Zuständig für die Umwandlung von einer IP-Adresse in eine Domain und umgekehrt ist DNS. DNS gehört zu den wichtigsten Diensten in Netzwerken, die mit IP-Adressen arbeiten.

Was ist IPv6?

IPv6 ist der Nachfolger von IPv4. Es übernimmt dieselben Funktionen wie der Vorgänger und ersetzt den Dienst somit direkt. Dieses Internetprotokoll wurde 1998 von der Internet Engineering Task Force (IETF) standardisiert. Es ermöglicht vor allem die Vergabe von deutlich mehr eindeutigen IP-Adressen. Seit dem 12. Januar 2011, der als World IPv6 Launch Day gefeiert wurde, kommt das Protokoll bei zahlreichen großen Internetkonzernen zum Einsatz. Im Internet sind seitdem das Internet Protocol Version 4 und 6 parallel im Einsatz. Im Frühjahr Jahre 2022 lag der Anteil von Version 6 in Deutschland bei rund 60 Prozent, geht aus Statistiken von Google hervor.

Was sind die Unterschiede zwischen den beiden Techniken?


Zwischen den beiden Protokollen gibt es einige Unterschiede. Der offensichtlichste ist der deutliche höhere Adressbereich, der mit IPv6 möglich ist. So nutzt das Internet Protocol Version 4 den 32-Bit-Bereich und ist somit in der Lage, 4,3 Milliarden eindeutige IP-Adressen bereitzustellen. Beim Internet Protocol Version 6 kommt hingegen ein 128-Bit-Adressbereich zum Einsatz. Das ermöglicht maximal 340 Sextillionen (3,4x10 hoch 38) eindeutige Adressen.

Mit IPv6 ist zudem ein DHCP-Server nicht mehr erforderlich. Das neue Protokoll unterstützt die automatische Konfiguration und Zuweisung von Netzwerkeigenschaften. Vor allem kleinere Netzwerke profitieren von dieser Eigenschaft, denn die Konfiguration ist deutlich einfacher.

Aufgrund der Adressknappheit im Internet ist ein Wechsel der Protokolle erforderlich. Jedes Gerät weltweit, das mit dem Internet verbunden ist, benötigt eine eindeutige IP-Adresse. In den letzten Jahren ist die Anzahl der Geräte im Internet stetig angestiegen. Mit IoT und der wachsenden Menge an mobilen Endgeräten gelangte IPv4 bereits 2011 an die Grenze der Kapazität.

Als Gegenmaßnahme zur Adressknappheit wurde 1993 CIDR, das Classless Inter-Domain Routing eingeführt. Dieses Verfahren ermöglichte eine effizientere Nutzung des 32-Bit-Adressbereiches. CIDR verkürzt Routing-Tabellen, da die Netzmaske nicht mehr in der vollständigen, dezimalen Darstellung mit in der Tabelle eingetragen wird. Bei IPv6 ist diese Technik Teil des Protokolls. Dies gelingt durch die Nutzung von Hexadezimalzahlen, in denen IP-Adresse und Netzmaske eingetragen sind.

Der Wechsel von IPv4 auf IPv6 und der simultane Betrieb in Business Netzwerken

Für die Nutzung des neuen Internetprotokolls Version 6 ist es erforderlich, dass die Geräte mit dieser Technologie kompatibel sind. Dies betrifft die Hardware und auch die Software. Ein Nachteil des parallelen Betriebs ist es, dass spezielle Lösungen für die Kommunikation zwischen Servern und Netzen mit unterschiedlichen Standards erforderlich sind. Rechner, die unterschiedliche Internetprotokolle nutzen, können sich gegenseitig nicht sehen und somit auch nicht kommunizieren.

Eine Lösung hierfür sind Netzwerkgeräte, die Dual Stack unterstützen. Bei Dual Stack handelt es sich um eine Technik, die eine direkte Kommunikation zwischen Netzwerken mit IPv4 und v6 ermöglicht. In der Praxis wird dies mit professionellen Switches realisiert.

Alle bekannten Funktionen und Dienste, wie etwa DNS, sind mit beiden Protokollen kompatibel. Somit ist ein direkter Umstieg beim Hosting der eigenen Webseite problemlos möglich. Die Seite ist über DNS weiterhin unter derselben Domain erreichbar.

Unternehmen mit eigenen Netzwerken und Webservern müssen die Version 6 des Internetprotokolls aktivieren, um diese Technik zu nutzen. Dies erfolgt im Webserver sowie der Konfiguration des Switches. Moderne Betriebssystem sind schon seit längerer Zeit mit beiden Protokollen kompatibel und unterstützen somit Dual Stack. So ist die Nutzung des Internetprotokolls Version 6 auf Unternehmensebene in der Regel problemlos möglich.

Vorteile von IPv6 für Unternehmen

Zu den Vorteilen der 6. Version des Internetprotokolls gehört das eingebaute Quality of Service (QoS). Damit wird zwischen verzögerungsempfindlichen und weniger kritischen Paketen unterschieden. Die Priorisierung von Traffic sorgt für mehr Stabilität bei wichtigen Anwendungen, wie etwa VoIP. Davon profitieren auch Datendirektverbindungen zwischen zwei Punkten.

Grundsätzlich ist das Routing mit der Version 6 des Internetprotokolls effizienter und verhindert die Fragmentierung von Paketen. Dies reduziert auch die Belastung von Routern und Switches, wovon die Infrastruktur in größeren Netzwerken profitiert.

Ein weiterer Vorteil ist die Implementierung des Internet Protocol Security (IPsec) in der Version 6. Dieses Protokoll sorgt für eine Verschlüsselung von Datenpaketen auf der Netzwerkschicht und ermöglicht somit eine gesicherte Kommunikation zwischen zwei Punkte ohne weitere Maßnahmen.

Aus diesen Gründen ist die Nutzung des moderneren Protokolls gerade für Unternehmen sinnvoll. Die zentralen Kommunikationspunkte im Netzwerk, wie etwa die Switches, werden durch das verbesserte Routing entlastet.

Besonders Unternehmen mit mehreren Standorten, die Multiprotocol Label Switching (MPLS) für den Aufbau eines Tunnels nutzen, um so Traffic effizienter zu übertragen, sollten auf beiden Seiten auf das neuere Internetprotokoll wechseln.

Gute Gründe für die Nutzung von IPv6

Über kurz oder lang wird IPv6 den Vorgänger vollständig verdrängen. Unternehmen müssen aktuell noch bewusst den Schritt zu diesem Protokoll machen, um es im eigenen Netzwerk einzusetzen. Mit seinen Vorteilen gegenüber dem älteren IPv4 spricht bereits heute alles für die Nutzung der sechsten Version des Internetprotokolls. Dies gilt für kleinere Netzwerke, dem Business Internet sowie auch in größeren Netzwerken.

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