Layer 3 Adressierung Präfixe Dual Stack

IPv6 und IPv4 verstehen: Adressen, Präfixe und Praxis im Heimnetz

IPv4 und IPv6 lösen dieselbe Grundaufgabe, arbeiten dabei aber mit sehr unterschiedlichen Adressräumen und Betriebsmodellen. Diese Seite vergleicht beide Protokolle, ordnet private und lokale Bereiche ein und zeigt, wie Präfixe, NAT und typische Heimnetz-Subnetze in der Praxis zusammenhängen.

IPv4 nutzt 32 Bit und braucht wegen des kleinen Adressraums oft NAT. IPv6 nutzt 128 Bit und vergrößert den Adressraum massiv.
Ein IPv6-Heimanschluss bekommt häufig ein /56- oder /60-Präfix. Die einzelnen LAN-Subnetze sind in der Regel /64.
IPv6 kennt kein Broadcast wie klassisches IPv4-LAN. Viele Aufgaben laufen stattdessen über Multicast und ICMPv6 Neighbor Discovery.

Wichtige Einordnung

Private IPv4-Adressen aus RFC1918 sind nur intern gültig und brauchen für das Internet in der Regel NAT.
Ein IPv6-/64 ist kein Luxus, sondern der normale Zuschnitt für ein einzelnes Subnetz mit SLAAC und sauberer Neighbor-Discovery-Logik.
169.254.0.0/16 bei IPv4 ist nur ein lokaler Notbehelf für automatische Selbstkonfiguration und kein Ersatz für saubere Adressplanung.
Die Anzeige deiner IPv4-Adresse hilft nur bei der Einordnung des aktuellen Zugriffs. Sie ist kein kompletter Blick auf alle Interface-Adressen deines Geräts.

Kurzvergleich

IPv4 ist kleiner, knapp und in Heimnetzen fast immer mit NAT verknüpft.

IPv6 ist groß, präfix-basiert und trennt lokale, private und globale Nutzung klarer.

IPv6 ersetzt Broadcast weitgehend durch Multicast und setzt stark auf ICMPv6.

In der Praxis laufen viele Anschlüsse heute als Dual Stack oder als Mischform mit IPv6 plus eingeschränkter IPv4.

Grundlagen

Was IPv4 und IPv6 im Kern unterscheidet

Beide Protokolle adressieren Hosts auf Layer 3. Die Unterschiede liegen vor allem in Adressraum, Betriebsmodell und den Mechanismen für lokale Kommunikation.

Die größte mentale Umstellung ist oft der Schritt von einer einzelnen WAN-Adresse bei IPv4 zu einem delegierten Präfix bei IPv6. Nicht ein einzelner Host wird versorgt, sondern ein ganzer Vorrat an Subnetzen.

Adresslänge

32 Bit vs. 128 Bit

IPv4 stellt rund 4,3 Milliarden Adressen bereit. IPv6 vergrößert den Raum massiv und erlaubt großzügige Präfix-Delegation an ganze Standorte oder Anschlüsse.

Schreibweise

Dezimal vs. hexadezimal

IPv4 wird punktiert in vier Dezimalzahlen geschrieben. IPv6 nutzt acht Hex-Gruppen und erlaubt Null-Kompression mit ::, solange die Eindeutigkeit erhalten bleibt.

Lokale Kommunikation

ARP vs. Neighbor Discovery

IPv4 fragt MAC-Adressen klassisch über ARP und Broadcast ab. IPv6 arbeitet mit ICMPv6, Multicast und Neighbor Discovery.

Internetzugang

NAT vs. Ende-zu-Ende

IPv4-Heimnetze gehen fast immer über NAT ins Internet. IPv6 macht grundsätzlich echte globale Adressierung möglich, auch wenn Firewalls weiter filtern müssen.

Direkte Übersicht

Wichtige IPv6-Adressarten direkt erklärt

Statt eines Zeitstrahls stehen die wichtigsten IPv6-Typen hier direkt nebeneinander. So lassen sich Einsatzbereich, Routing-Verhalten und typische Praxisfälle sofort vergleichen.

IPv6-Link-Local ist Pflichtbestandteil des lokalen Betriebs und nicht nur ein Notfallmechanismus. ULA und GUA können auf demselben Interface parallel existieren und verschiedene Aufgaben erfüllen.

Link-Local-Adressen (LLA)

LLA · fe80::/10

Link-Local-Adressen gelten nur auf dem lokalen Layer-2-Link. Sie sind für Neighbor Discovery, Router Advertisements und lokale Diagnose wichtig, werden aber nicht über Router weitergeleitet.

  • Jedes aktive IPv6-Interface hat normalerweise mindestens eine Link-Local-Adresse.
  • Ohne diese Adressen würden viele Basisfunktionen von ICMPv6 im LAN nicht sauber laufen.

Unique Local Addresses (ULA)

ULA · fd00::/8

Unique Local Addresses sind für interne Netze gedacht. Sie können innerhalb verbundener privater Standorte geroutet werden, sollen aber nicht im öffentlichen Internet auftauchen.

  • ULA ist sinnvoll, wenn interne Dienste unabhängig vom Provider-Präfix stabil bleiben sollen.
  • Im Heimnetz wird ULA oft mit globalem IPv6 parallel genutzt.

Global Unicast Addresses (GUA)

GUA · 2000::/3

Global Unicast ist der normale öffentliche IPv6-Adressraum. Provider delegieren ein Präfix an den Anschluss, der Router teilt daraus meist /64-Subnetze für einzelne VLANs oder LAN-Segmente ab.

  • Typische Heimanschlüsse erhalten /56 oder /60, einzelne LANs laufen meist als /64.
  • Adressvergabe läuft dann je nach Netz über SLAAC, DHCPv6 oder statische Zuweisung.

Multicast (MC)

MC · ff00::/8

IPv6 ersetzt klassisches Broadcast weitgehend durch Multicast. Pakete gehen nur an Empfänger, die Mitglied der jeweiligen Gruppe sind.

  • Router Advertisements und viele Discovery-Abläufe nutzen Multicast.
  • Das reduziert unnötigen Verkehr im Vergleich zum klassischen Broadcast-Modell.

Anycast (AC)

AC · kein eigener Präfix

Anycast ist keine eigene Adressklasse, sondern ein Betriebsmodell: Mehrere Systeme nutzen dieselbe Zieladresse und das Routing liefert das Paket zum topologisch nächsten erreichbaren Knoten.

  • Große DNS- oder CDN-Dienste nutzen Anycast häufig für kurze Wege und Redundanz.
  • Im privaten Heimnetz ist Anycast selten, als Konzept aber trotzdem wichtig.

Praxis

Präfix-Rechner und Anschluss-Einordnung

Die beiden Module unten verknüpfen Theorie mit dem aktuellen Request: links der umschaltbare Präfix-Rechner für IPv6 und IPv4, rechts die vom Server erkannte IPv4-Adresse.

Präfix-Rechner

IPv6 und IPv4 direkt vergleichen

IPv6 zeigt Routing-Präfix, Subnetz-ID und Interface-ID einer Beispieladresse. Über den Schalter wechselst du direkt auf die IPv4-CIDR-Sicht.

Adressen insgesamt im Hostanteil 18.446.744.073.709.551.616
Praktisch nutzbare Adressen 18.446.744.073.709.551.616
Typisch vom Provider: /56 oder /60 Typisches Endgeräte-Subnetz: /64
IPv6 arbeitet meist mit delegierten Präfixen. Im Heimnetz ist /64 pro LAN das übliche Zielnetz, darüber teilt der Router den größeren Provider-Bereich weiter auf.

IPv4-Einordnung

Aktuell erkannte IPv4-Adresse

Die Anzeige hilft beim Einordnen von NAT, Dual Stack oder CGNAT im aktuellen Request-Kontext.

216.73.216.220
Quelle Serverseitig aus dem aktuellen Request erkannt
Auch mit nativem IPv6 kann dein Anschluss bei IPv4 weiter über NAT44 oder Carrier-Grade-NAT laufen. Genau deshalb bleiben beide Protokolle in der Praxis oft parallel relevant.

RFC1918 und Sonderfälle

Wichtige IPv4-Bereiche in der Praxis

Nicht jede IPv4-Adresse ist global eindeutig im Internet sichtbar. Mehrere Bereiche sind für private Netze, lokale Selbstkonfiguration oder Provider-NAT reserviert.

100.64.0.0/10 ist kein klassischer privater RFC1918-Bereich für dein Heimnetz, sondern wird oft im Provider-Netz für Carrier-Grade-NAT verwendet. Wenn dein Anschluss dort hängt, bekommst du nach außen keine echte öffentliche IPv4.

Bereich Typische Rolle Internet-routbar Kommentar
10.0.0.0/8 Privates Netz Nein Größter RFC1918-Bereich, oft in Unternehmensnetzen
172.16.0.0/12 Privates Netz Nein Mittlerer RFC1918-Bereich für interne Netze
192.168.0.0/16 Privates Netz Nein Häufig im Heimnetz und bei Standardroutern
169.254.0.0/16 APIPA / Link-Local Nein Automatische Selbstkonfiguration ohne DHCP
127.0.0.0/8 Loopback Nein Bleibt immer lokal auf dem Gerät
100.64.0.0/10 Carrier-Grade-NAT Nein Provider-intern für geteilte IPv4-Nutzung

Alltag im Netz

Was man in Heimnetz und Fehlersuche wirklich braucht

Die Theorie wird relevant, sobald Verbindungen aufgebaut, gefiltert oder debuggt werden. Dann entscheiden Präfixe, Firewalls, NAT und lokale Discovery-Mechanismen über das Verhalten.

  • Ein /64 ist im IPv6-LAN der Normalfall und keine Verschwendung. Viele Standards und Endgeräte erwarten genau diese Präfix-Länge.
  • Private IPv4-Adressen erklären nur den lokalen Teil der Verbindung. Für den Weg ins Internet ist die NAT- oder Provider-Seite entscheidend.
  • Wenn DNS sowohl A- als auch AAAA-Records liefert, wählen moderne Systeme häufig IPv6 zuerst oder prüfen beide Wege parallel.

Dual Stack

Beide Welten parallel

Viele Anschlüsse fahren IPv4 und IPv6 gleichzeitig. Anwendungen und Betriebssysteme entscheiden dann dynamisch, welches Protokoll für ein Ziel sinnvoller ist.

DS-Lite und CGNAT

IPv4 wird knapp

Bei DS-Lite oder CGNAT teilst du dir die öffentliche IPv4 mit anderen Kunden. Eingehende IPv4-Portfreigaben werden dadurch schwieriger oder unmöglich.

ICMPv6 gehört dazu

Nicht blind blockieren

IPv6 braucht ICMPv6 für Neighbor Discovery, Router Advertisements und Path-MTU-bezogene Rückmeldungen. Zu aggressives Filtern führt schnell zu seltsamen Fehlerbildern.

Firewall bleibt Pflicht

Auch ohne NAT

Dass IPv6 globale Adressen bereitstellt, bedeutet nicht offene Erreichbarkeit für alles. Eine zustandsbehaftete Firewall bleibt die Sicherheitsgrenze am Anschluss.

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FAQ

Häufige Fragen

Warum braucht man heute trotz IPv6 oft noch IPv4?

Weil viele Dienste, Netze und Altgeräte weiterhin auf IPv4 angewiesen sind. Darum laufen Anschlüsse häufig als Dual Stack oder mit IPv6 plus eingeschränkter IPv4.

Ist ULA einfach dasselbe wie private IPv4?

Es ist ähnlich im Sinn von nicht global routbar, aber technisch sauberer gedacht. ULA kann standortintern stabil geroutet werden und ist nicht automatisch an NAT gekoppelt.

Warum ist ein IPv6-Subnetz meistens /64?

Weil zentrale Mechanismen wie SLAAC und Neighbor Discovery auf dieses Format ausgelegt sind. Für normale LAN-Segmente ist /64 deshalb der gängige und erwartete Standard.

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