IPv4 vs. IPv6 Vergleich: Unterschiede und Gemeinsamkeiten 

In diesem Vergleichsartikel zu IPv4 und IPv6 erfahren Sie:

• Die Definition von IP
• Was IPv4 ist
• Was IPv6 ist
• Was IPv4 und IPv6 gemeinsam haben
• Warum wir zu IPv6 gekommen sind
• Die Vorteile von IPv6 gegenüber IPv4
• Warum IPv6 noch nicht vollständig eingeführt ist

Lassen Sie uns eintauchen!

Was ist das Internetprotokoll (IP)?

Das Internetprotokoll, kurz IP genannt, ist ein Kommunikationsprotokoll, das das Herzstück des Internets bildet und die Übertragung von Datenpaketen über Netzwerke ermöglicht. Es legt eine Reihe von Regeln fest, die bestimmen, wie Datenpakete zwischen Geräten in einem Netzwerk adressiert, weitergeleitet und übertragen werden sollen. Kurz gesagt, IP hilft dabei, ein Paket über ein oder mehrere Netzwerke vom Quellgerät (Absender) zum Zielgerät (Empfänger) zu transportieren.

Wenn ein Computer versucht, Informationen über ein Netzwerk zu übertragen, zerlegt er die Daten in kleinere Einheiten, die als Pakete bezeichnet werden. Diese Pakete sind die grundlegenden Informationsträger. Um sicherzustellen, dass sie an den richtigen Bestimmungsort geliefert werden, enthält jedes Paket IP-bezogene Informationen.

Jedes mit einem Netzwerk verbundene Gerät hat eine eindeutige numerische Kennung, die als IP-Adresse bezeichnet wird. Diese identifiziert ein Gerät eindeutig von allen anderen im Netzwerk. Das IP-Protokoll leitet Pakete mithilfe von IP-Adressen erfolgreich von einem Gerät zum anderen bis zum Ziel weiter.

Wenn Sie Ihre öffentliche IP-Adresse herausfinden möchten, besuchen Sie Websites wie „What’s My IP Address“. Diese Tools zeigen Ihnen Ihre IP-Adresse und eine grobe Schätzung Ihres Standorts an (es sei denn, Sie schützen Ihre IP-Adresse hinter einem Proxy).

Wie Sie im Vergleich zwischen IPv4 und IPv6 erfahren werden, gibt es verschiedene Versionen von IP, die Sie kennen sollten.

Was ist IPv4?

IPv4, kurz für Internet Protocol Version 4, steht für die vierte Version des Internetprotokolls. Trotz ihrer fortlaufenden Nummerierung waren IPv4-IPs die erste Version von IP, die 1982 in einem großen Netzwerk implementiert und verwendet wurde.

Bis heute ist IPv4 die bekannteste und am weitesten verbreitete Version von IP zur Identifizierung von Geräten innerhalb eines Netzwerks. Seine Langlebigkeit und Verbreitung sind auf seine Effektivität und die weitreichende Akzeptanz während der jahrzehntelangen Entwicklung des Internets zurückzuführen.

So sieht eine Beispiel-IPv4-Adresse aus:

192.168.0.1

Wie Sie sehen können, besteht eine IPv4-Adresse aus einer Reihe von vier Zahlen zwischen 0 und 255, die durch Punkte voneinander getrennt sind. Jede dieser Zahlen steht für ein Oktett oder 8 Bit, sodass die gesamte Adresse insgesamt 32 Bit umfasst. Diese 32-Bit-Binärsequenz dient als eindeutige Kennung für Geräte, die mit einem Netzwerk verbunden sind.

Wenn Sie mehr über die Funktionsweise von IPv4 erfahren möchten, lesen Sie den speziellen Leitfaden Was ist IPv4?

Was ist IPv6?

IPv6, kurz für Internet Protocol Version 6, ist die neueste Version des Internetprotokolls. Wie sein Vorgänger dient IPv6 zur Identifizierung und Weiterleitung von Datenverkehr zwischen Computern in Netzwerken.

IPv6 wurde von der Internet Engineering Task Force (IETF) entwickelt und sollte IPv4 ersetzen. Insbesondere entstand IPv6 als Antwort auf einige der wichtigsten Herausforderungen und Einschränkungen im Zusammenhang mit IPv4. Im Dezember 1998 erreichte IPv6 den Status eines Standardentwurfs innerhalb der IETF, aber erst 2017 wurde es zum Internetstandard.

Hier ist ein Beispiel für eine IPv6-Adresse:

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

Wie Sie sehen können, besteht eine IPv6-Adresse aus einer Reihe von acht 16-Bit-Hexadezimalwerten, die durch Doppelpunkte getrennt sind. Dieses Format ermöglicht insgesamt 128 Bit, was erheblich mehr ist als das 32-Bit-Format von IPv4-Adressen.

Weitere Informationen zu IPv6 finden Sie im vollständigen Artikel Was ist IPv6?

Ähnlichkeiten zwischen IPv4 und IPv6

IPv4 und IPv6 sind verschiedene Versionen desselben Protokolls. Als solche haben sie die folgenden wesentlichen Aspekte gemeinsam:

• Beide werden verwendet, um mit einem Netzwerk verbundene Geräte eindeutig zu identifizieren.
• Beide werden für das Routing von Datenpaketen über Netzwerke hinweg verwendet.
• Beide IP-Adressen bestehen aus Binärzahlen.
• Beide unterstützen die manuelle Adresszuweisung.
• Beide verfügen über Mechanismen zur Fehlerprüfung und Paketfragmentierung, um eine zuverlässige Datenübertragung zu gewährleisten.
• Beide verfügen über Broadcasting- und Multicasting-Funktionen.
• Beide unterstützen VLSM (Variable Length Subnet Mask).

Beachten Sie auch, dass IPv4 und IPv6 innerhalb derselben Netzwerkinfrastruktur koexistieren können. Dies ist durch Mechanismen wie Dual-Stack-Implementierungen und Tunneling-Protokolle möglich.

Warum eine neue Version von IP?

Jetzt wissen Sie, dass IPV4 und IPv6 zwei Protokolle sind, die dasselbe Endziel verfolgen. Angesichts der Tatsache, dass IPv4 von Millionen von Geräten verwendet wird, fragen Sie sich vielleicht, warum wir überhaupt eine neue Version von IP brauchen. Mit anderen Worten: Was ist der Grund für IPv6? Bevor wir uns mit dem Vergleich zwischen IPv4 und IPv6 befassen, müssen wir eine Antwort auf diese Frage finden.

Der Hauptgrund für die Definition eines neuen Standards als Ersatz für IPv4 ist die Erschöpfung der Adressen. Der 32-Bit-Adressraum von IPv4 bietet etwa 4,3 (2^32) Milliarden eindeutige Adressen. Das mag wie eine sehr große Zahl erscheinen, aber mit dem exponentiellen Wachstum der mit dem Internet verbundenen Geräte ist dieser Adressraum erschöpft. IPv6 hingegen verfügt über einen Adressraum von 128 Bit. Das bedeutet 2^128 oder insgesamt etwa 3,4*10^38 Adressen, was eine praktisch unbegrenzte Verfügbarkeit eindeutiger Adressen bedeutet.

IPv6 ist eine weiterentwickelte Version von IPv4, die auf mehreren gewonnenen Erkenntnissen aufbaut. Im Allgemeinen wurde IPv6 als zukunftsorientierte Lösung konzipiert, die neue Netzwerktechnologien und -paradigmen unterstützen kann. Dazu gehören das Internet der Dinge (IoT), 5G-Netzwerke und Cloud Computing. Dank seines robusten Adressierungsschemas, seiner erhöhten Routing-Effizienz und seiner integrierten Sicherheitsfunktionen eignet es sich für die vielfältigen Anforderungen moderner digitaler Ökosysteme.

Also, IPv4 oder IPv6? Erfahren Sie, warum IPv6 besser sein könnte!

Vorteile von IPv6 gegenüber IPv4

Neben dem grundlegenden Vorteil, den Mangel an IPv4-Adressen zu beheben, bietet IPv6 einige wichtige Verbesserungen. Entdecken Sie sie alle!

Keine geografischen Beschränkungen

Als IPv4 entwickelt wurde, waren 50 % aller Adressen für die Vereinigten Staaten reserviert. IPv6 hat dieses Problem gelöst und seine Adressräume stehen allen zur Verfügung, ohne dass eine bestimmte Region der Welt bevorzugt wird.

End-to-End-Konnektivität

Um den begrenzten Adressraum von IPv4 zu überwinden, stützt sich IPv6 auf die NAT-Technologie (Network Address Translation). Dieses System ermöglicht es mehreren Geräten innerhalb eines privaten Netzwerks, eine einzige öffentliche IP-Adresse für den Internetzugang gemeinsam zu nutzen.

Der größere Adressraum von IPv6 macht NAT überflüssig, das nur zu einer erhöhten Komplexität führt. Mit IPv6 kann jedes Gerät eine eigene eindeutige IP-Adresse haben. Dies erleichtert die direkte Kommunikation zwischen Geräten im Internet und verbessert die Netzwerkeffizienz und Transparenz.

Zustandslose Adressautokonfiguration

Eine der wichtigsten Verbesserungen von IPv6 gegenüber IPv4 ist die zustandslose Autokonfiguration. Diese Funktion vereinfacht die Zuweisung von IP-Adressen an Geräte, für die kein zentraler Server mehr erforderlich ist. Geräte können ihre eigenen IP-Adressen unabhängig voneinander generieren, indem sie eine Kombination aus Netzwerkpräfixinformationen und ihren eindeutigen MAC-Adressen verwenden. Da die MAC-Adresse jedes Geräts eindeutig ist, gewährleistet diese Methode global eindeutige IP-Adressen, ohne dass eine manuelle Konfiguration oder DHCP-Server erforderlich sind.

Effizienteres Routing und Netzwerkmanagement

IPv6 führt eine vereinfachte Adressierungsstruktur für ein optimiertes Netzwerkmanagement ein. Im Gegensatz zu IPv4 haben IPv6-Header eine feste Länge. Dies optimiert die Paketverarbeitung, reduziert den Overhead und trägt zur Beschleunigung der Routing- und Weiterleitungsprozesse bei.

Darüber hinaus ermöglicht das hierarchische Adressierungsschema von IPv6 ein effizienteres Routing und eine effizientere Aggregation von Adresspräfixen. Bei IPv4 ist die hierarchische Adressierung stark von Subnetting abhängig. Dies kann zu komplexen Routing-Tabellen und einer ineffizienten Nutzung des Adressraums führen. Im Gegensatz dazu führt das optimierte hierarchische Adressierungssystem von IPv6 zu prägnanteren und besser vorhersehbaren Routing-Tabellen.

Erhöhte Sicherheit

IPv6 verfügt über integrierte Sicherheitsfunktionen im Protokoll. Dazu gehört IPsec (Internet Protocol Security), das eine End-to-End-Verschlüsselung, Authentifizierung und Integritätsschutz für Datenpakete bietet. Die Vorteile von IPsec sind ein verbesserter Datenschutz und eine erhöhte Netzwerksicherheit.

Durch die Integration von Sicherheit auf Protokollebene mindert IPv6 die in IPv4-Netzwerken vorhandenen Schwachstellen und gewährleistet einen höheren Schutz vor vielen Sicherheitsbedrohungen.

Verbesserte Dienstqualität

IPv6 verfügt über integrierte Funktionen, die die Dienstqualität(QoS) im Vergleich zu IPv4 verbessern. Dazu gehören Flow Labeling und Traffic Prioritization, wodurch IPv6 den Netzwerkverkehr effizienter verarbeiten kann. Die durch IPv6 erzielten Verbesserungen der Dienstqualität tragen zu einer besseren Benutzererfahrung bei, insbesondere im Vergleich zwischen IPv6 und IPv4.

Warum ist IPv6 immer noch nicht so beliebt?

IPv6 scheint moderner und effizienter zu sein als IPv4. Warum haben wir dann zu Beginn des Artikels gesagt, dass IPv4 immer noch die am weitesten verbreitete und akzeptierte Version von IP ist? Dafür gibt es zwei gute Gründe:

• Die Vorteile von IPv6 sind für den durchschnittlichen Nutzer nicht so offensichtlich: Während Technikbegeisterte IPv6 lieben mögen, ist IPv4 immer noch gut genug. In der Regel fällt es Unternehmen schwer, Investitionen in eine neue Technologie zu rechtfertigen, wenn die Kunden keine direkten Auswirkungen oder keinen signifikanten Mehrwert davon erkennen. Die Erweiterung des IP-Adresspools ist sicherlich entscheidend für die langfristige Skalierbarkeit. Ihre Auswirkungen werden jedoch möglicherweise erst spürbar, wenn die IPv4-Adressen erschöpft sind. Daher wird die Dringlichkeit der Einführung von IPv6 nicht von allen Beteiligten erkannt.
• IPv6 und IPv4 sind nicht direkt kompatibel: Wenn eine Website mit IPv6 betrieben wird, Ihr Gerät und Ihr Internetdienstanbieter jedoch nur IPv4 unterstützen, kann es zu Verbindungsproblemen kommen. Obwohl moderne Router und Geräte in der Regel IPv6 unterstützen, erfordert die weltweite Umstellung Updates für alle Geräte und Betriebssysteme. Außerdem verursacht die Aufrechterhaltung der Kompatibilität mit beiden Protokollen während der Übergangsphase zusätzliche Kosten.

Wie Sie sehen, ist die Debatte um IPv4 vs. IPv6 viel komplexer als erwartet.

Abschließender Vergleich zwischen IPv4 und IPv6

Einige der wichtigsten Unterschiede zwischen IPv4 und IPv6 sind:

• IPv4 ist nach wie vor die am weitesten verbreitete Version des IP-Protokolls.
• IPv6 verfügt über einen 128-Bit-Adressraum im Vergleich zum 32-Bit-Adressraum von IPv4.
• IPv6-Adressen sind viel länger als IPv4-Adressen, was bedeutet, dass IPv6-Adressen schwerer zu merken sind.
• IPv6 verfügt über integrierte QoS.
• IPv6 verfügt über IPsec.
• IPv6 hat längere Paket-Header mit fester Länge.
• IPv6 macht NAT-Systeme überflüssig und beseitigt damit Subnetting-Probleme.
• Multicasting ist Teil der grundlegenden Spezifikation von IPv6, während es in IPv4 optional ist.
• IPv6 hat mehr Funktionen als IPv4, was zu einer komplexeren Konfiguration führt.

Für einen direkten Vergleich sehen Sie sich die folgende Vergleichstabelle zwischen IPv4 und IPv6 an:

Fazit

In diesem Artikel haben Sie erfahren, was IPv4 und IPv6 sind, was sie gemeinsam haben und worin sie sich unterscheiden. Im Einzelnen haben Sie gelernt, dass IPv4 und IPv6 zwei Versionen des Internetprotokolls sind. IPv4 gibt es seit über 40 Jahren und es ist nach wie vor das am weitesten verbreitete Protokoll, aber IPv6 verspricht viele Vorteile und Verbesserungen.

Unabhängig davon, welches IP-Protokoll Sie verwenden, liefert Ihre öffentliche IP-Adresse Informationen darüber, wer Sie sind und wo Sie leben. Es gibt mehrere Möglichkeiten, Ihre IP-Adresse zu verbergen, und der effektivste Weg, um mehr Sicherheit und Datenschutz zu erreichen, ist die Verwendung eines Proxy-Servers.

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