Workshop 03

Dual-Stack Ansatz und IPv6

Das Dual-Stack-Verfahren ermöglicht die parallele Nutzung von IPv4 und IPv6 auf einem Gerät oder Netzwerk. Dies ist besonders wichtig während der Übergangsphase von IPv4 zu IPv6, da nicht alle Systeme und Netzwerke sofort auf das neue Protokoll umgestellt werden können.

Ein Gerät oder Server, der Dual-Stack unterstützt, kann sowohl eine IPv4- als auch eine IPv6-Adresse haben. Bei der Kommunikation wird bevorzugt IPv6 genutzt, sofern beide Kommunikationspartner IPv6-fähig sind. Falls nicht, wird auf IPv4 zurückgegriffen.

IPv6-Adressen und Unterschiede zu IPv4

Was ist IPv4?

IPv4 ist die ältere Version des Internet-Protokolls und wird seit den 1980er Jahren genutzt. Es benutzt 32-Bit-Adressen, die aus vier Zahlen bestehen, getrennt durch Punkte.

Beispiel: 192.168.1.1

Da jede Zahl zwischen 0 und 255 liegt, gibt es etwa 4,3 Milliarden Adressen. Das klingt viel, ist aber heute nicht mehr genug, weil immer mehr Geräte mit dem Internet verbunden sind. Deshalb musste eine neue Lösung her: IPv6.

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Was ist IPv6?

IPv6 ist die neuere Version des Internet-Protokolls. Es wurde entwickelt, um das Problem der zu wenigen IPv4-Adressen zu lösen. IPv6 nutzt 128-Bit-Adressen, die aus acht Teilen bestehen, getrennt durch Doppelpunkte.

Beispiel für eine IPv6-Adresse: 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344

Weil IPv6 viel mehr Platz hat, gibt es eine fast unendlich grosse Anzahl an Adressen. Damit kann jedes Gerät eine eigene, eindeutige Adresse bekommen.

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Unterschiede zwischen IPv4 und IPv6

Vergleich IPv4 vs. IPv6

Eigenschaft	IPv4	IPv6
Länge	32 Bit	128 Bit
Beispiel	192.168.1.1	2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Anzahl Adressen	~4,3 Milliarden	Fast unendlich
Adressarten	Unicast, Broadcast, Multicast	Unicast, Multicast, Anycast
Sicherheit	Optional	Standardmässig integriert
Konfiguration	Manuell oder DHCP	Automatisch (SLAAC) oder DHCPv6
NAT nötig?	Ja, wegen Adressknappheit	Nein, genug Adressen für jedes Gerät

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Warum IPv6 besser ist

IPv6 bringt viele Verbesserungen:

Mehr Adressen: Jedes Gerät kann eine eigene Adresse haben.

Keine NAT mehr nötig: Geräte können direkt miteinander kommunizieren.

Schnellere und effizientere Netzwerke: IPv6 nutzt Multicast statt Broadcast, was weniger unnötigen Datenverkehr erzeugt.

Einfachere Konfiguration: Geräte können sich ihre eigene Adresse automatisch holen.

Bessere Sicherheit: Verschlüsselung (IPSec) ist in IPv6 standardmässig enthalten.

Fazit

IPv4 ist alt und die Adressen gehen aus. IPv6 löst dieses Problem, indem es viel mehr Adressen bietet und Netzwerke effizienter macht. Deshalb wird IPv6 in Zukunft das Internet dominieren.

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Verbindung mit dem IPv6 Netzwerk

Raspberry Pi mit IPv6 verbinden

Um einen Raspberry Pi in ein IPv6-Netzwerk einzubinden, sind folgende Schritte notwendig:

1. IPv6-Unterstützung prüfen:

  Auf dem Raspberry Pi kann mit folgendem Befehl überprüft werden, ob IPv6 aktiviert ist:  
  ip -6 addr

2. IPv6-Adresse manuell oder per DHCPv6 beziehen:

  Falls der Router IPv6 per DHCPv6 vergibt, sollte der Raspberry Pi automatisch eine Adresse erhalten. Alternativ kann eine statische Adresse in /etc/network/interfaces oder mit netplan konfiguriert werden.

3. Erreichbarkeit testen:

  Vom Host kann die IPv6-Adresse des Raspberry Pi mit ping6 geprüft werden:  
  ping6 2001:db8::1

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Verbindungsfenster von Putty zu unserem Raspberry

Zugriff per SSH über IPv6

Sobald der Raspberry Pi eine IPv6-Adresse hat, kann von einem Host darauf per SSH zugegriffen werden:

1. SSH-Dienst starten (falls nicht aktiv):

  sudo systemctl start ssh

2. Verbindung zum Raspberry Pi mit IPv6 herstellen:

  ssh pi@[2001:db8::1]

Falls die Verbindung fehlschlägt, sollte die Firewall-Einstellung überprüft werden, um sicherzustellen, dass Port 22 für IPv6 offen ist.

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Ngix Webhostseite besucht

Zugriff auf die Raspberry Pi-Webseite per IPv6

Falls der Raspberry Pi einen Webserver (z. B. Apache oder Nginx) betreibt, kann er über IPv6 im Browser erreichbar gemacht werden:

1. Webserver installieren (falls nicht vorhanden):

  sudo apt install apache2

2. IPv6-Adresse in den Konfigurationsdateien eintragen:

  In der Datei /etc/apache2/ports.conf sicherstellen, dass Apache auf IPv6 hört: