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IPv6

Einführung

IPv6 (Internet Protocol Version 6) ist der aktuelle Standard für die Adressierung von Geräten im Internet und der Nachfolger von IPv4. Es wurde entwickelt, um den begrenzten Adressraum von IPv4 zu lösen und eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Geräten im Internet (Internet of Things, IoT) zu ermöglichen.

Ziele

  • Aufbau einer IPv6‑Adresse (Prefix, Interface Identifier, Notation, Kürzung) erklären.
  • Manuelles konfigurieren von IPv6‑Adressen auf Clients und Routern
  • Verstehen und Anwenden von IPv6‑Routing (statisches Routing).
  • Verwendung von Tools wie ip, ping6, traceroute6, ... um IPv6‑Konfigurationen und -Traffic zu überprüfen.
  • Bewusstsein für die Notwendigkeit von IPv6 (Adressknappheit, Autokonfiguration, vereinfachtes Routing).
  • Identifikation wichtiger Unterschiede und Vorteile.

Kompetenzzuordnung

Schichtenmodelle und Protokolle

  • verschiedene Protokolle in Netzwerken einsetzen sowie deren Einsatz erklären und argumentieren (IPv6, DHCP, E-Mail, FTP, ...)

Voraussetzungen

  • Packet Tracer installiert
  • Grundlagen der IPv6 Adressierung erarbeitet

Detaillierte Aufgabenbeschreibung

Ein Unternehmen hat beschlossen, ihre neue Netzwerkinfrastruktur von Grund auf mit IPv6 aufzubauen.

Als Admin sollen Anweisungen zur Konfiguration des Netzwerks für die grundlegende IPv6-Adressierung sowie für das statische Routing erarbeitet werden, um den Datenverkehr zwischen den Standorten zu ermöglichen.

Gerät Interface Type IPv6 Prefix Default Gateway
S1-RTR S0/0/0 G lobal Unicast 2001:db8:0:12::1 /64 N/A
S1-RTR S0/0/0 Link Local FE80::12 /64 N/A
S1-RTR S0/0/1 Global Unicast 2001:db8:0:13::1 /64 N/A
S1-RTR S0/0/1 Link Local FE80::13 /64 N/A
S1-RTR G0/0 Global Unicast 2001:db8:0:1::1 /64 N/A
S1-RTR G0/0 Link Local FE80::1 /64 N/A
S1-PC NIC EUI-64
S2-RTR S0/0/0 Global Unicast 2001:db8:0:12::2 /64 N/A
S2-RTR S0/0/1 Global Unicast 2001:db8:0:23::2 /64 N/A
S2-RTR G0/0 Global Unicast 2001:db8:0:2::1 /64 N/A
S2-PC NIC Global Unicast 2001:db8:0:2::100 /64 2001:db8:0:2::1
S3-RTR S0/0/0 Global Unicast 2001:db8:0:13::3 /64 N/A
S3-RTR S0/0/1 Global Unicast 2001:db8:0:23::3 /64 N/A
S3-RTR G0/0 Global Unicast 2001:db8:0:3::1 /64 N/A
S3-PC NIC Global Unicast 2001:db8:0:3::100 /64 2001:db8:0:3::1

Aufgabe Grundkompetenz:

Teil 1: IPv6-Routing aktivieren und den entsprechenden Schnittstellen IPv6-Adressen zuweisen.

  • Obwohl dieser Schritt für die Zuweisung von IPv6-Adressen zu den Schnittstellen nicht erforderlich ist, muss IPv6 aktiviert werden, um IPv6-Unicast-Datagramme weiterzuleiten (ipv6 unicast-routing).
  • Weise IPv6-Adressen gemäß der bereitgestellten Tabelle zu. Es müssen auf allen Schnittstellen manuell Link-Local-Adressen konfiguriert werden (ipv6 address <ipv6-address address> link-local und ipv6 address <ipv6-address address> ).

Teil 2: IPv6-Adressen den Hosts zuweisen.

  • S1-PC sollte mit EUI-64 (zustandsbehaftet) konfiguriert werden.

    • Öffnen Sie S1-PC > Konfiguration > wählen Sie unter IPv6-Konfiguration „Automatische Konfiguration“.
    • Dokumentieren Sie die Host-Konfiguration und pingen Sie das Standardgateway an.

  • S2-PC und S3-PC sollten statisch konfiguriert werden.

    • Öffne S2-PC und S3-PC > unter Gateway/DNS IPv6 > und gib die IPv6-Adresse ein, die der Schnittstelle G0/0 von S2-RTR bzw. S3-RTR zugewiesen ist.
    • Gib unter der Schnittstelle FastEthernet0 die statische IPv6-Adresse gemäß der bereitgestellten Tabelle ein.
    • Überprüfe die Verbindung zum Standardgateway mit ping.

Teil 3: Statisches Routing konfigurieren, um die Kommunikation zwischen allen PCs zu ermöglichen

  • Direkt verbundene statische Routen konfigurieren, um die Kommunikation zwischen den LANs von S1 und S2 zu ermöglichen (ipv6 route <ipv6-prefix>/<prefix-length> <interface-type interface-number>).
  • Rekursive (Next-Hop-) Routen konfigurieren, um die Kommunikation zwischen den LANs von S2 und S3 zu ermöglichen (ipv6 route <ipv6-prefix>/<prefix-length> <ipv6-address next-hop>).
  • Eine vollständig spezifizierte (Schnittstelle und Next-Hop-) Route konfigurieren, um die Verbindung zwischen dem LAN von S3 und dem LAN von S1 zu ermöglichen (ipv6 route <ipv6-prefix>/<prefix-length> <interface-type interface-number> <ipv6-address next-hop>).
  • Eine statische Standardroute konfigurieren, um die Verbindung zwischen dem LAN von S1 und dem LAN von S3 zu ermöglichen (ipv6 route 0::/0 <interface-type interface-number>).
  • Überprüfe die Konnektivität. Alle Hosts sollten sich gegenseitig anpingen können.
  • Konfiguriere auf S3-RTR eine Floating Static Route, um den Datenverkehr bei einem Verbindungsabbruch zwischen S3-RTR und S1-RTR über einen alternativen Pfad zum LAN von S1 zu leiten. Beachten Sie, dass zusätzlich auf S1-RTR eine neue statische Route konfiguriert werden muss, damit der Rückverkehr das LAN von S3 erreicht. Die Standardroute wird nach einem Verbindungsabbruch aus der Routentabelle entfernt.

Teil 4: Routenzusammenfassung

  • Fügen Sie die folgenden IPv6-Loopbacks auf S2-RTR hinzu.

    • 2001:db8:0:10::1/64
    • 2001:db8:0:20::1/64
    • 2001:db8:0:30::1/64

  • Konfiguriere auf S3-RTR eine IPv6-Summenadresse, um die Loopback-Adressen auf S2-RTR zu erreichen.

Teil 5: Ein eigenes Subnetzschema entwickeln

Ein Unternehmen hat das Präfix 2001:db8:abcd::/48 vom Provider erhalten und möchte dieses in mehrere Standorte und Subnetze aufteilen. Es gibt folgende Standorte:

  • HQ Wien – benötigt 10 Subnetze
  • Standort Linz – benötigt 4 Subnetze
  • Standort Graz – benötigt 2 Subnetze

Jedes Subnetz soll ein /64‑Präfix verwenden (Standard für IPv6-LANs).

Aufgabe:

  • Plane die Subnetze: Leite aus dem /48‑Präfix genügend /64‑Subnetze ab.
  • Erstelle eine sinnvolle strukturierte Einteilung für die 3 Standorte
  • Wähle in jedem Subnetz: die erste gültige Adresse, die letzte gültige Adresse und eine Adresse für ein Gateway

Teil 6: Ordnen Sie die IPv6-Adresse ihrem Typ zu.

Ordne die IPv6-Adressen den entsprechenden Adresstypen zu. Beachte, dass die Adressen in Kurzform dargestellt sind und die Netzwerkpräfixnummer (mit Schrägstrich) nicht angezeigt wird.

Antwortmöglichkeiten

  • a. Loopback-Adresse
  • b. Globale Unicast-Adresse
  • c. Link-Local-Adresse
  • d. Unique-Local-Adresse
IPv6 Adresse Antwort
2001:0db8:1:acad::fe55:6789:b210
::1
fc00:22:a:2::cd4:23e4:76fa
2033:db8:1:1:22:a33d:259a:21fe
fe80::3201:cc01:65b1
ff00::
ff00::db7:4322:a231:67c
ff02::2

Teil 7: Übe das Komprimieren und Dekomprimieren von IPv6-Adressen.

Komprimieren oder dekomprimiere die folgenden Adressen gemäß den Regeln für die IPv6-Adressabkürzung:

a) 2002:0ec0:0200:0001:0000:04eb:44ce:08a2 b) fe80:0000:0000:0001:0000:60bb:008e:7402 c) fe80::7042:b3d7:3dec:84b8 d) ff00:: e) 2001:0030:0001:acad:0000:330e:10c2:32bf

Teil 8: Überprüfen Sie die IPv6-Netzwerkadresseneinstellungen Ihres PCs.

Welche Type von IPv6 Adresse ist vorhanden?

Was sagt dies über das Netzwerk hinsichtlich der globalen IPv6-Unicast-Adresse, der eindeutigen IPv6-Local-Adresse oder der IPv6-Gateway-Adresse aus?

Aufgabe Erweiterte Kompetenz:

Ersetze das statische Routing durch RIPng (RIPv6).

  • Entferne das statische Routing.
  • Konfiguriere RIPng.
  • Überprüfe das Routing.
  • Teste die Verbindungen.

Fragestellungen

Im Rahmen dieser Übung beantworte folgende Fragestellungen:

  • Wie ist eine IPv6‑Adresse grundsätzlich aufgebaut und wie viele Bits umfasst sie?
  • Welche Regeln gelten zur Kürzung von IPv6‑Adressen (Leading Zeros, "::") und was darf dabei nicht passieren?
  • Wozu dient eine Link‑Local‑Adresse und in welchem Adressbereich liegt sie?
  • Was ist der Unterschied zwischen Global Unicast-, Unique Local- und Multicast‑Adressen?
  • Was ist der Unterschied zwischen einem /64‑ und einem /128‑Prefix, und wo werden sie typischerweise eingesetzt?
  • Welche Aufgabe erfüllt der Neighbor Discovery Protocol (NDP) in IPv6, und welche Aufgaben ersetzt es im Vergleich zu IPv4?
  • Was bedeutet „Dual Stack“ im Zusammenhang mit IPv6‑Einführung, und welche Vorteile und Herausforderungen bringt es mit sich?
  • Warum benötigt jedes IPv6‑Subnetz üblicherweise ein /64‑Prefix, und was passiert, wenn ein kleineres Subnetz verwendet wird?
  • Wie unterscheidet sich das Routing bei IPv6 von IPv4, und welche Vorteile ergeben sich durch die hierarchische Struktur der IPv6‑Adressierung?
  • Welche Mechanismen stellt IPv6 bereit, um die automatische Erkennung von Standard‑Routern zu ermöglichen, und wie funktioniert dies technisch?
  • Wie funktioniert SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) und welche Rolle spielen Router Advertisements (RA)?
  • Was ist der Zweck von Privacy Extensions in IPv6, und warum wurden sie eingeführt?
  • Welche Bedeutung hat ICMPv6 im IPv6‑Netzwerk, und welche Funktionen übernimmt es zusätzlich zu ICMPv4?
  • Warum ist NAT bei IPv6 in der Regel nicht notwendig und welche Konzepte ersetzen dessen typische Anwendungsfälle?

Abgabe

Die durchgeführten Tätigkeiten und gewünschten Elemente müssen in einem Protokoll zusammengefasst werden. Die Fragestellungen sollen ebenfalls in diesem Dokument bearbeitet werden.

Das Protokoll ist eingescannt als ein PDF File zusammen mit dem Packet Tracer Projektfile auf moodle abzugeben.

Bewertung

Gruppengröße: 1 Person Maximale Punktezahl Grundkompetenz: 2 Zusätzliche Punkte erweiterte Kompetenz (vollständige GK ist Voraussetzung): 1 Maximale Punkteanzahl bei verspäteter Abgabe (<= 1 Woche): 1 Maximale Punkteanzahl bei verspäteter Abgabe (> 1 Woche): 0,5

Quellen

Pre-Read Material

Datei Typ Größe Geändert
📕 PreRead Material - IPv6.pdf .pdf 841.65 KB 2026-05-05 06:42

Attachments

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b9bf93b May 05, 2026 08:41:16 by Berndt Sevcik