IPv4 vs. IPv6 – einfach erklärt

IPv4 stößt an seine Grenzen, IPv6 bietet nahezu unbegrenzte Adressen. Dieser Artikel erklärt die Unterschiede, Vor- und Nachteile und warum beide Protokolle heute parallel genutzt werden.

IPv4 und IPv6 sind die Grundlage moderner Netzwerke. Doch oft bleibt es bei einer oberflächlichen Erklärung.

Wie sind die Adressen wirklich aufgebaut? Wie groß sind die Adressräume? Und was bedeutet das konkret im Alltag?

In diesem Artikel schauen wir uns IPv4 und IPv6 etwas genauer an – verständlich, aber mit Substanz.

Aufbau einer IPv4-Adresse

Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bit und wird in vier Oktetten dargestellt:

192.168.1.1

Jedes Oktett entspricht 8 Bit und kann Werte von 0 bis 255 annehmen.

Damit ergeben sich insgesamt:

2^32 = 4.294.967.296 mögliche Adressen

Ein Teil davon ist jedoch reserviert (z. B. private Netze, Multicast, Loopback).

Private IPv4-Netze

10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16

Diese Adressen werden im Heimnetz genutzt und sind im Internet nicht direkt erreichbar.

Aufbau einer IPv6-Adresse

IPv6-Adressen bestehen aus 128 Bit und werden in acht Blöcken dargestellt:

2001:db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Jeder Block besteht aus 16 Bit und wird hexadezimal dargestellt.

Die Anzahl möglicher Adressen ist enorm:

2^128 ≈ 3,4 × 10^38

Das reicht aus, um jedem Gerät weltweit mehrere eindeutige Adressen zu geben.

Übersichtsgrafik einer IPv4- und einer IPv6-Adresse. (Bild: KI)

Verkürzte Schreibweise

IPv6 erlaubt Abkürzungen:

führende Nullen können weggelassen werden
zusammenhängende Nullblöcke können mit :: ersetzt werden

2001:db8::1

Struktur einer IPv6-Adresse

IPv6-Adressen bestehen typischerweise aus zwei Teilen:

Netzwerkpräfix (z. B. /64)
Interface Identifier (Host-Anteil)

Ein typisches Heimnetz sieht so aus:

2001:db8:abcd:0012::/64

Der Host-Anteil wird oft automatisch generiert.

Adressvergabe (DHCP und Autokonfiguration)

IPv4

IPv4 nutzt in der Regel DHCP, um Adressen zu vergeben.

IP-Adresse
Gateway
DNS-Server

IPv6

IPv6 bietet mehrere Möglichkeiten:

SLAAC (stateless autoconfiguration)
DHCPv6
Kombination aus beidem

Geräte können sich also selbst eine Adresse generieren.

DNS – Unterschiede bei IPv4 und IPv6

Für IPv4 werden sogenannte A-Records verwendet:

example.com → 192.168.1.1

Für IPv6 gibt es AAAA-Records:

example.com → 2001:db8::1

Viele Systeme unterstützen heute beide Varianten parallel.

NAT und direkte Erreichbarkeit

IPv4 verwendet häufig NAT, da öffentliche Adressen knapp sind.

Das bedeutet: Mehrere Geräte teilen sich eine öffentliche IP-Adresse.

IPv6 benötigt kein NAT, da ausreichend Adressen vorhanden sind.

Dadurch sind Geräte theoretisch direkt erreichbar.

Präfixe und dynamische Anteile

Internetprovider vergeben häufig dynamische IPv6-Präfixe.

Typisch ist ein /56 oder /64 Netz.

Das bedeutet:

Netzwerkanteil bleibt gleich
Host-Anteil wird automatisch vergeben

In Heimnetzen kann sich das Präfix bei jeder Einwahl ändern.

QoS und Traffic-Klassen

IPv6 bringt von Haus aus Möglichkeiten zur Priorisierung von Datenverkehr mit.

Dazu gehören:

Traffic Class
Flow Label

In der Praxis wird QoS jedoch meist unabhängig davon auf Netzwerkebene umgesetzt.

Größe der Adressen und Performance

IPv6-Adressen sind deutlich länger als IPv4-Adressen.

Das führt zu leicht größeren Headern.

In der Praxis spielt das jedoch kaum eine Rolle, da moderne Netzwerke darauf ausgelegt sind.

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Fazit

IPv4 ist einfach und weit verbreitet, aber begrenzt.

IPv6 bietet einen riesigen Adressraum und neue Möglichkeiten, ist aber komplexer.

Beide Protokolle werden noch lange parallel existieren.

Wer Netzwerke verstehen will, sollte sich mit beiden beschäftigen – und vor allem die Unterschiede kennen.