IPv6: Adressarchitektur, Autokonfiguration und radvd unter Linux

Meine IPv6-Reise begann 2003. Damals kam IPv6 vom eigenen ISP nicht in Frage, also ging es über einen Tunnelbroker. SixXS stellte kostenlos IPv6-Tunnel bereit und vergab auf Antrag sogar ein komplettes /48 Netz. SixXS wurde 2017 eingestellt, aber die Grundlagen von IPv6 haben sich nicht geändert. Heute liefern die meisten ISPs IPv6 nativ aus.

Adressformat

IPv6-Adressen sind 128 Bit lang. Das sind 2¹²⁸ mögliche Adressen, ausgeschrieben: 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456. Geschrieben werden sie hexadezimal, jeweils zwei Bytes durch Doppelpunkt getrennt:

2a01:0198:0200:0945:0000:0000:0000:0002

Führende Nullen darf man weglassen. Ein zusammenhängender Block aus Nullen kann einmal durch :: ersetzt werden:

# Führende Nullen weg
2a01:198:200:945:0:0:0:2

# Ein Nullblock durch :: ersetzt
2a01:198:200:945::2

# Als Netz
2a01:198:200:945::/64

Wichtige Adressen

::1 ist der Localhost. fe80::/10 sind Link-Local-Adressen, die jedes Interface automatisch bekommt. ff02::1 erreicht alle Hosts im lokalen Netz, ff02::2 alle Router. 2001:db8::/32 ist für Dokumentation reserviert.

# Alle Hosts im lokalen Netz anpingen
ping6 -I eth0 ff02::1

# Alle Router im lokalen Netz anpingen
ping6 -I eth0 ff02::2

Adressbildung und EUI-64

Link-Local-Adressen bildet der Host selbst aus dem Prefix fe80 und der MAC-Adresse im EUI-64 Format. Die MAC-Adresse hat 48 Bit, EUI-64 erweitert sie auf 64 Bit. Zusammen mit dem 64-Bit-Prefix ergibt das die vollen 128 Bit. IPv6 ist damit bereits auf 64-Bit-MAC-Adressen vorbereitet, falls die 48-Bit-Adressen irgendwann knapp werden. Duplicate Address Detection (DAD) stellt sicher, dass keine Adresse doppelt vergeben wird.

Autokonfiguration mit radvd

ARP wurde durch Neighbor Discovery (ND) ersetzt. IPv6 ist auf Autokonfiguration ausgelegt. Ein Router Advertisement Daemon (radvd) teilt allen Hosts im Netz das IPv6-Prefix mit. Die Hosts bilden sich ihre Adresse selbst. Kein DHCP nötig für die Grundkonfiguration.

Forwarding aktivieren und radvd konfigurieren:

echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/default/forwarding

# /etc/radvd.conf
interface eth0
{
    AdvSendAdvert on;
    AdvLinkMTU 1280;
    MaxRtrAdvInterval 300;
    prefix 2a01:198:200:945::/64
    {
        AdvOnLink on;
        AdvAutonomous on;
    };
};

Nach dem Start von radvd holen sich alle Hosts im Netz automatisch eine Adresse aus dem Prefix. Prüfen mit:

ip addr show eth0

Kein NAT mehr

Mit IPv6 ist NAT nicht mehr nötig. Jedes Gerät bekommt eine eigene öffentliche Adresse. Das bedeutet aber auch: Jedes Gerät ist direkt aus dem Internet erreichbar. Eine Firewall ist Pflicht. IPv6 hat einen eigenen Paketfilter, ip6tables statt iptables. Wer iptables kennt, kann auch ip6tables.

Über die Probleme die durch fehlende IPv6-Unterstützung bei Diensteanbietern entstehen habe ich separat geschrieben.

Hurricane Electric IPv6 Zertifizierung

Hurricane Electric bietet eine kostenlose IPv6-Zertifizierung an. Man arbeitet sich durch verschiedene Levels, vom ersten Tunnel bis zum voll IPv6-fähigen Mailserver. Am Ende gibt es ein T-Shirt.

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