1.14.4. Autokonfiguration

Bei der Nutzung des "alten" IPv4 mußten die IP-Adressen größtenteils von Hand in allen beteiligten Systemen konfiguriert werden. Einige Erleichterungen sind mit BOOTP/DHCP eingetreten. Sie sind aber keineswegs "flächendeckend" verwendbar. IPv6 verspricht nun endlich "plug and play" auf der Netzwerkebene.

Wenn ein "neuer" Rechner in Betrieb genommen wird, kennt er natürlich noch nicht seine spätere, weltweit eindeutige IPv6-Adresse. Er kennt aber (hoffentlich) eine Adresse in der jeweiligen Subnetz-Technologie, heute meist eine Ethernet-Adresse. Solche Ethernet-Adressen sind schon weltweit eindeutig, aber wegen ihrer eher zufälligen Verteilung nicht brauchbar für das Routing in einem weltweiten Internet (siehe Kapitel 1A). Der Rechner bildet daraus eine IP-Adresse des Typs lokale Adresse an einer Leitung (link local address).

Er sendet jetzt ein ICMP-Paket des Typs "Router Solicitation" (Router-Anfrage) an eine festgelegte IPv6-Multicast-Adresse "alle Router" (ff02::2). Wenn das Netz überhaupt mit anderen Netzen verbunden ist, gibt es mindestens einen Router im Netz. Dieser antwortet mit einem ICMP-Paket des Typs "Router Advertisement" (Router-Information). Für den weiteren Verlauf gibt es zwei unterschiedliche Varianten:

  1. Zustandslose Autokonfiguration:
    Im einfachsten Fall enthält das Antwortpaket vom Router den für dieses Netz gültigen Adreß-Präfix, d.h. die restlichen 80 Bit, die der 48-Bit-Ethernetadresse vorangestellt werden, um die 128-Bit-IPv6-Adresse zu erhalten.

  2. Zustandsbehaftete Autokonfiguration:
    Unser betrachteter Rechner erfährt zwar aus dem "Router Advertisement" die Adresse des Routers (die braucht er später auch). Hinsichtlich seiner eigenen IP-Adresse wird er jedoch auf die Verwendung von DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) verwiesen. Seine Adresse und evtl. weitere Parameter erfährt er von einem DHCP-Server (siehe Abschnitt 1.7 Dynamische Adreßvergabe).
Eine Entscheidung für die aufwendigere zweite Variante könnte z.B. administrative Gründe haben (man möchte an einem Netz nur die vorab bekannten Rechner zulassen ...).

Wie Sie sehen, hat man auf die Nutzung von Broadcast (Nachrichten an alle) verzichtet, weil solche Nachrichten nicht selten die Ursache von Funktionsstörungen in größeren Netzen waren. Auch das Address Resolution Protocol (ARP) wurde in diesem Zusammenhang durch einen anderen, multicast-basierten Mechanismus ersetzt. Bei der Variante "zustandslose Autokonfiguration" ist zwar die Ethernet-Adresse eventuell bereits in der IPv6-Adresse enthalten, für den allgemeinen Fall brauchen wir aber trotzdem noch einen Mechanismus ähnlich ARP:

  1. Ein Rechner will ein Paket an eine bestimmte IPv6-Adresse verschicken, er kennt die dazugehörige Ethernet-Adresse (oder eine andere hardwarenahe Adresse) aber noch nicht. Er schickt daher ein ICMP-Paket des Typs "Neighbor Solicitation" an die festgelegte IPv6-Multicast-Adresse "alle Systeme" (ff02::1).

  2. Der Rechner mit der "richtigen" IPv6-Adresse wird mit einem ICMP-Paket "Neighbor Advertisement" antworten, aus dem u.a. seine Ethernet-Adresse hervorgeht.

Frage 1.14.4.1:
Was unterscheidet den hier verwendeten Multicast an "alle Systeme" von einem Broadcast?
© Uwe Hübner, 18.3.1998