IPv6 Routing

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Routing in IPv4 und IPv6:

Wie erfolgt das Routing in IPv4?

IPv4-Routingtabellen enthalten eine Liste von IP-Adressen und dem entsprechenden nächsten Router. Der nächste Router ist der Router, der direkt mit dem Zielnetzwerk verbunden ist. Wenn ein Router ein IPv4-Paket empfängt, sucht er die Ziel-IP-Adresse in seiner Routingtabelle. Wenn der Router eine Route für die Ziel-IP-Adresse hat, leitet er das Paket an den nächsten Router weiter. Wenn der Router keine Route für die Ziel-IP-Adresse hat, sendet er eine ICMP-Ziel nicht erreichbar-Nachricht an den Absender.

Wie erfolgt das Routing in IPv6?

IPv6-Routing ähnelt dem Routing in IPv4, weist jedoch einige wichtige Unterschiede auf. Zunächst enthalten IPv6-Routingtabellen eine Liste von Präfixen und dem entsprechenden nächsten Router. Ein Präfix ist eine Gruppe von IPv6-Adressen, die eine gemeinsame Anfangsadresse teilen. Zweitens verwenden IPv6-Router verschiedene Techniken, um den besten Pfad für die Paketübertragung zu bestimmen. Eine gebräuchliche Technik ist die Verwendung der Path MTU Discovery (PMTUD). PMTUD ist ein Prozess, der es Routern ermöglicht, die maximale Paketgröße zu ermitteln, die über eine Verbindung übertragen werden kann. Drittens verwenden IPv6-Router eine Technik namens "nächstes Header", um Pakete zu verarbeiten. Das nächste Header-Feld im IPv6-Header gibt den Typ des Headers an, der dem IPv6-Header folgt. Dies ermöglicht es Routern, Pakete effizient mit verschiedenen Arten von Optionen zu verarbeiten.

Routing in IPv4:

• Ein Gerät im Subnetz A möchte ein Paket an ein Gerät im Subnetz B senden.
• Das Gerät im Subnetz A sendet das Paket an sein Standard-Gateway, das Router R1 ist.
• Router R1 sucht die Ziel-IP-Adresse in seiner Routingtabelle. Die Routingtabelle teilt Router R1 mit, dass der beste Pfad zum Ziel über Router R2 führt.
• Router R1 leitet das Paket an Router R2 weiter.
• Router R2 sucht die Ziel-IP-Adresse in seiner Routingtabelle. Die Routingtabelle teilt Router R2 mit, dass sich die Ziel-IP-Adresse im Subnetz B befindet.
• Router R2 leitet das Paket an das Gerät im Subnetz B weiter.

IPv6-Routing in diesem Netzwerk:

Das Bild zeigt ein einfaches IPv6-Routing-Szenario mit zwei Routern, R1 und R2, und zwei PCs, PC0 und PC1. Alle Geräte sind mit demselben LAN-Subnetz, FC00:11:11:11::/64, verbunden.

• Wenn PC0 ein Paket an PC1 senden möchte, sucht es zuerst die IP-Adresse von PC1 im ARP-Cache. Wenn die IP-Adresse nicht im Cache gefunden wird, sendet PC0 eine ARP-Anfrage an die Broadcast-Adresse des LAN-Subnetzes.
• R2 und R1 erhalten beide die ARP-Anfrage. Nur R2 wird jedoch antworten, da es das Gateway für das LAN-Subnetz ist.
• PC0 empfängt die ARP-Antwort von R2 und aktualisiert seinen ARP-Cache mit der MAC-Adresse von PC1.
• PC0 verpackt das Paket dann in ein IPv6-Datagramm und sendet es an die MAC-Adresse von PC1.
• R2 empfängt das IPv6-Datagramm und leitet es an PC1 weiter, basierend auf der Ziel-IP-Adresse.
• PC1 empfängt das IPv6-Datagramm und entpackt es, um das ursprüngliche Paket zu extrahieren.
• PC1 verarbeitet dann das Paket.

Der gleiche Vorgang wird umgekehrt ablaufen, wenn PC1 ein Paket an PC0 senden möchte.