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Verschlankung und Effizienzsteigerung bei IPv6

Auch wenn das Hauptaugenmerk bei der IPv6-Entwicklung dem Adressraum galt, wollte man sich nicht die Chance entgehen lassen, bei dem neuen Internetstandard kleine Fehler des alten IPv4-Standards auszubessern. So müssen Router bei dem IPv4-Protokoll Checksummen prüfen und Pakete fragmentieren. Dies erfordert bei viel Durchsatz einiges an Rechenleistung, die von dem entsprechenden Router zu Verfügung gestellt werden muss. Da dies nicht sein muss, einigte man sich darauf beide Felder, sprich Fragmentierung und Checksumme, aus IPv6 zu entfernen. Im Klartext bedeutet das für die Praxis das IPv6 keine Prüfsumme im IP-Header besitzt, sondern lediglich im TCP-Header wodurch zwar immer noch fehlerhafte Pakete erkannt werden, das aber nur beim Empfänger, der dann wiederum dem Sender bescheid geben muss, dass dieser die Pakete erneut verschickt. Weiter verwerfen Router wegen der fehlenden Fragmentierung zu große Pakete und verschicken daraufhin eine ICMP-Nachricht, sodass der Sender die maximale Paketgröße (kurz MTU, Maximum Transmission Unit) entsprechend anpassen kann. Dieses Verfahren, das auf den Namen Path MTU Discovery hört, gab es in leicht abgewandelter Form auch schon in IPv4, war aber dort im Gegensatz zu IPv6, wo es Pflicht ist, lediglich empfohlen.



Probleme treten bei der Path MTU Discovery auf, wenn die benötigte ICMP-Nachricht verloren geht z.B. wegen einer falsch konfigurierten Firewall. Da bei ICMP es keine Flusskontorolle in diesem Sinne existiert, sprich der Sender nie weiss ob der Empfänger auch wirklich die Nachricht erhalten hat, wird der Empfänger im schlimmsten Fall nie eine Nachricht erhalten. Tritt dieser zugegebenermaßen seltene Fall ein, muss die kleinstmöglichste MTU gewählt werden. Diese beträgt bei IPv4 lediglich 68 Byte. Dies hat den negativen Nebeneffekt, dass der Router bzw. die Bandbreite unnötig belastet wird. Deshalb beschloss man in IPv6 die minimale MTU auf 1280 Byte zu vergrößern.

Im Anbetracht der Entlastung der Router, ist nun in IPv6 die Header-Länge im Gegensatz zu IPv4 (bei der sie variable Lang ist), fest. Eine weitere Änderung im IP-Header offenbart sich in der Umbenennung des TTL-Feldes in Hop Limit. Für einen höheren Durchsatz spricht die 64-Bit Grenze der Adressfelder (64 Bit aligned).