Doppelpunkt, Doppelpunkt,Durchblick.

Lektion

In einem Ticket steht eine IPv6-Adresse, die deutlich länger aussieht als die alte IPv4-Adresse. Beim Nachzählen hilft Hex. Jede Hex-Ziffer steht für vier Bit und du musst dafür keine 128 Nullen und Einsen abschreiben.

Ein Laptop zeigt 2001:db8:12:34::7. Statt vier Dezimalblöcken wie bei IPv4 siehst du acht Hex-Blöcke. Hexadezimal ist das Zahlensystem zur Basis 16. Es verwendet 0–9 und a–f. a steht für 10, f für 15. Eine Hex-Ziffer bildet vier Bit ab. Ein Block hat bis zu vier Hex-Ziffern, also 16 Bit. Acht Blöcke ergeben 128 Bit beziehungsweise 16 Byte.

Vollständig gelöstes Beispiel

Ein Geräteprotokoll enthält den Block 01af. Welchen Dezimalwert hat er?

1. Führende Null ignorieren: 1af.
2. Stellenwerte von rechts sind 1, 16 und 256. a=10, f=15.
3. 1 × 256 + 10 × 16 + 15 × 1 = 431.
4. Ergebnis: 431. Die vier Hex-Ziffern können trotzdem 16 Bit darstellen.

Labor: 128 Bit & Hex

Verändere die Eingabe. Das Labor zeigt dir das Ergebnis und den Weg. Es zählt keine Punkte.

Kurz-Check

Zwei Kollegen tippen dieselbe IPv6-Adresse unterschiedlich. Damit die Suche im Ticket beide findet, gibt es eine einheitliche Kurzschreibweise. Bei zwei gleich langen Nullfolgen gewinnt die linke.

Ein Admin muss 2001:0db8:0000:0000:0012:0000:0000:0001 dokumentieren. Die Empfehlung RFC 5952 legt eine einheitliche Kurzform fest: führende Nullen je Block entfernen; die längste Folge aus mindestens zwei Nullblöcken mit :: ersetzen; bei Gleichstand die linke Folge wählen; Buchstaben klein schreiben. Ein einzelner Nullblock bleibt 0. :: darf nur einmal vorkommen.

Vollständig gelöstes Beispiel

Kürze 2001:0DB8:0000:0000:0012:0000:0000:0001 nach RFC 5952.

1. Führende Nullen entfernen und Buchstaben klein schreiben: 2001:db8:0:0:12:0:0:1.
2. Zwei Nullfolgen sind je zwei Blöcke lang.
3. Die linke Folge gewinnt den Gleichstand. Nur sie wird zu ::.
4. Ergebnis: 2001:db8::12:0:0:1.

Labor: Kürzen nach RFC 5952

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Kurz-Check

Ein Diagnosewerkzeug verlangt alle acht Blöcke. Zähl erst, was schon dasteht. Die fehlenden Nullblöcke stehen genau an der Stelle, an der :: den Platz freihält.

Ein Diagnosewerkzeug braucht die volle Adresse. Im Ticket steht 2001:db8::2a. Erweitern heißt: :: durch so viele Nullblöcke ersetzen, dass insgesamt acht entstehen. Danach jeden Block links auf vier Stellen auffüllen. Für reine Hex-Adressen gelten nur die Zeichen 0–9, a–f und Doppelpunkte. Ein Block hat höchstens vier Stellen.

Vollständig gelöstes Beispiel

Schreibe 2001:db8::2a vollständig aus.

1. Es sind drei Blöcke sichtbar: 2001, db8 und 2a.
2. Acht minus drei ergibt fünf Nullblöcke.
3. Fünf Blöcke 0000 an die Stelle von :: setzen.
4. Alle Blöcke auffüllen: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:002a.

Labor: Erweitern & prüfen

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Kurz-Check

Zwei Geräte haben fast dieselbe IPv6-Adresse. Ob sie dasselbe Netzpräfix haben, entscheidest du an der Grenze nach der angegebenen Bitzahl. Ähnliche Enden sind dafür ungefähr so hilfreich wie ähnliche Hostnamen.

Dein Firmen-PC hat 2001:db8:12:34::7/64. /64 bedeutet: Die ersten 64 Bit bilden das Netzpräfix. In diesem üblichen LAN-Schema sind die letzten 64 Bit die Interface-ID, der Geräteanteil. Bei /64 liegt die Grenze genau nach dem vierten Block. Andere Präfixlängen sind möglich. Für gewöhnliches Ethernet-SLAAC wird /64 verwendet. Die Zone-ID in fe80::1%12 benennt eine lokale Schnittstelle, sie gehört nicht zur Adresse.

Vollständig gelöstes Beispiel

Bestimme das Netz von 2001:db8:12:abcf::7/60.

1. Drei volle Blöcke sind 48 Bit. Im vierten Block bleiben weitere 12 Bit, also drei Hex-Ziffern.
2. Im vierten Block abcf bleibt abc erhalten. Die letzte Ziffer f gehört schon hinter das Präfix.
3. Alle Bits hinter dem Präfix auf null setzen: abc0 und danach vier Nullblöcke.
4. Netzadresse: 2001:db8:12:abc0::/60.

Labor: Präfix & Interface-ID

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Kurz-Check

Dein Laptop zeigt mehrere IPv6-Adressen gleichzeitig an. Frag bei jeder, wie weit sie gültig ist. Eine Link-Local-Adresse hat am nächsten Router Feierabend.

Ein Laptop besitzt fe80::7 und eine global nutzbare Adresse. Mehrere IPv6-Adressen pro Schnittstelle sind normal. Das ist kein Fehler, das ist IPv6. Link-Local (fe80::/10) gilt nur auf dem lokalen Link. ULA (Unique Local Address, fc00::/7; lokal erzeugt gewöhnlich fd00::/8) dient internen Netzen. Global Unicast liegt derzeit im Bereich 2000::/3; die Dokumentationsadresse 2001:db8::/32 wird in Beispielen benutzt und nicht global geroutet. Multicast ff00::/8 erreicht Gruppen. ::1 ist Loopback, :: die nicht spezifizierte Adresse. IPv6 kennt keinen Broadcast.

Vollständig gelöstes Beispiel

Ein Drucker hat fe80::23. Kann ein PC auf einem anderen Link ihn über einen normalen Router direkt damit erreichen?

1. fe80::23 ist Link-Local.
2. Link-Local-Pakete werden nicht auf andere Links weitergeleitet.
3. Die Geräte liegen auf unterschiedlichen Links.
4. Nein. Nutze eine geeignete routbare Adresse. Der Drucker ist wegen fe80 kein Router.

Labor: Adresstypen

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Kurz-Check

Im Labor rekonstruierst du eine Interface-ID aus einer MAC-Adresse. Du fügst zwei Bytes ein und änderst genau ein Bit. Wenn die halbe MAC danach anders aussieht, ist bei der OP etwas schiefgegangen.

Im Übungslabor soll aus der MAC 00:11:22:33:44:55 eine 64-Bit-Interface-ID entstehen. Modified EUI-64 fügt ff:fe in die Mitte der 48-Bit-MAC ein und kippt im ersten Byte das U/L-Bit mit Wert 02 hex. Das ist XOR 02: War das Bit null, wird es eins; war es eins, wird es null. Moderne stabile SLAAC-IDs sollen nach RFC 8064 nicht allgemein aus einer stabilen Hardwareadresse abgeleitet werden. EUI-64 bleibt hier eine ausdrücklich vorgegebene Rechenmethode.

Vollständig gelöstes Beispiel

Bilde die Modified-EUI-64-ID aus 00:11:22:33:44:55.

1. Nach drei Bytes teilen: 00:11:22 und 33:44:55.
2. ff:fe dazwischen einsetzen: 00:11:22:ff:fe:33:44:55.
3. Erstes Byte: 00 XOR 02 = 02.
4. Je zwei Bytes bündeln: 0211:22ff:fe33:4455.

Labor: Modified EUI-64

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Kurz-Check

Ein Laptop steckt frisch am Switch und baut sich eine IPv6-Adresse. Was das Netz vorgibt, erfährt er vom Router. Ob seine neue Adresse schon jemand benutzt, prüft er vor der Nutzung.

Du steckst den Laptop ins LAN. Mit Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) kann er eine Adresse selbst bilden. Selbstständig, aber nicht ohne Ansage vom Router. Der Router kündigt im Router Advertisement (RA) ein Präfix an. Das A-Flag in der Präfixinformation erlaubt die autonome Bildung. Bei einem passenden /64-Präfix ergänzt der Host seine Interface-ID. Duplicate Address Detection (DAD) prüft vor regulärer Nutzung auf doppelte Adressen. Router Solicitation (RS) fordert ein RA an. Eine positive Router Lifetime im RA erlaubt die Aufnahme des Absenders als Standardrouter. Die Information, ob ein Präfix direkt am Link liegt, wird separat durch das L-Flag gesteuert.

Vollständig gelöstes Beispiel

RA von fe80::1, Router Lifetime 1800 s, Präfix 2001:db8:1:2::/64 mit A=1. Gewählte ID 0000:0000:0000:0017. Welche Adresse entsteht?

1. A=1 erlaubt in diesem Fall SLAAC für das /64-Präfix.
2. Präfix: 2001:0db8:0001:0002. ID: 0000:0000:0000:0017.
3. Verbinden: 2001:0db8:0001:0002:0000:0000:0000:0017.
4. Kurzform: 2001:db8:1:2::17. fe80::1 kann zusätzlich Standardrouter werden.

Labor: SLAAC & Router Advertisements

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Kurz-Check

Der DHCPv6-Server kann beim Einrichten helfen. Wo es aus dem Netz hinausgeht, erfährt der Client aus den Router Advertisements. Wer das Gateway im DHCPv6-Lease sucht, kann lange blättern.

Der neue Büro-PC soll seine IPv6-Adresse zentral beziehen. DHCPv6 (Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6) kann Adressen, Präfixe und Konfigurationsdaten liefern. Stateful bedeutet zustandsbehaftete Adressvergabe. Stateless DHCPv6 liefert nur Zusatzdaten, etwa DNS, während die Adresse per SLAAC entsteht. Normaler Austausch ohne Rapid Commit: Solicit → Advertise → Request → Reply. Clients verwenden UDP 546, Server UDP 547. Den normalen Standardrouter lernt der Host über RA, nicht aus der DHCPv6-Adressvergabe. Die M- und O-Flags im RA weisen auf verwaltete Adressen und weitere Konfiguration hin; A ist davon unabhängig.

Vollständig gelöstes Beispiel

Ein PC hat per SLAAC eine Adresse. Nur DNS soll per DHCPv6 kommen. Welcher Modus passt?

1. Die Adresse existiert bereits aus SLAAC.
2. Der DHCPv6-Server soll nur Zusatzinformationen liefern.
3. Dafür verwendet der Client Information-request, der Server Reply.
4. Ergebnis: stateless DHCPv6. DNS ist alternativ auch über RA mit RDNSS möglich.

Labor: DHCPv6

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Kurz-Check

Ein /48 soll in /64-Netze für einzelne Standorte aufgeteilt werden. Nimm zuerst die Differenz der Präfixlängen. In diesem Fall passt die ganze Subnetznummer sauber in einen Hex-Block.

Eine Firma erhält 2001:db8:1234::/48. Für ihre LANs verwendet sie /64. Die Differenz 64−48 ergibt 16 Subnetzbits. Damit lassen sich 2^16 = 65.536 /64-Netze bilden. Das reicht auch, wenn noch ein Stockwerk dazukommt. Bei /48 → /64 ist der vierte Block die Subnetznummer. Er zählt hexadezimal von 0000 bis ffff. Anders als bei klassischen IPv4-Hostaufgaben ziehst du von der Anzahl dieser Subnetze nichts ab. Ein /64 hat keine IPv4-artige Broadcastadresse.

Vollständig gelöstes Beispiel

Welches /64-Netz hat im Block 2001:db8:1234::/48 die Subnetznummer 42? Nummerierung ab 0.

1. Die Subnetznummer steht im vierten Block.
2. 42 dezimal in Hex: 42 ÷ 16 = 2 Rest 10, also 2a.
3. Vierten Block auf 002a setzen; Geräteanteil auf null.
4. Ergebnis: 2001:db8:1234:2a::/64. Nummer 0 ist das erste Netz.

Labor: Subnetting /48 → /64

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Kurz-Check

Eine Website antwortet per IPv4 und per IPv6. Beim Test interessiert dich, welche Version die Verbindung tatsächlich verwendet. Zwei eingerichtete Adressen sind noch keine zwei erfolgreichen Tests.

Ein Webserver besitzt eine IPv4- und eine IPv6-Adresse. Dual Stack betreibt beide IP-Versionen parallel; eine Verbindung nutzt jeweils eine Version. Das allein übersetzt keine Pakete. Ein Tunnel packt ein Protokoll in ein anderes. NAT64 übersetzt zwischen IPv6 und IPv4. DNS64 kann dafür synthetische AAAA-Antworten erzeugen. Im DNS enthält A IPv4, AAAA IPv6. Neighbor Discovery (NDP, Teil von ICMPv6) nutzt Neighbor Solicitation (NS, Nachbaranfrage) und Neighbor Advertisement (NA, Nachbarantwort) zur Nachbarauflösung. Router Solicitation (RS) fragt nach Routern; Router Advertisement (RA) kündigt sie an. Es ersetzt für IPv6 die ARP-Funktion. ICMPv6 nicht pauschal sperren: Auch Packet Too Big für Path-MTU-Discovery ist wichtig.

Vollständig gelöstes Beispiel

Ein IPv6-Client erreicht die Serveradresse direkt. Der Name liefert aber nur einen A-Eintrag. Welcher DNS-Record fehlt für die native IPv6-Adresse?

1. Direkt per IPv6-Adresse klappt die Verbindung.
2. A enthält nur die IPv4-Adresse.
3. Für eine native IPv6-Adresse ist der Record-Typ AAAA vorgesehen.
4. Ergebnis: AAAA. DNS muss die Adresse liefern, die der Client verwenden kann.

Labor: Dual Stack & Diagnose

Verändere die Eingabe. Das Labor zeigt dir das Ergebnis und den Weg. Es zählt keine Punkte.

Kurz-Check