Inhaltsverzeichnis II

Inhaltsverzeichnis   

Inhaltsverzeichnis   II

Abk  ürzungsverzeichnis.  IV

1  Motivation  1

2  Einleitende Betrachtungen.  2

2.1  Das Internet  2

2.2  Das OSI-Referenzmodell  2

2.2.1  Protokolle  2

2.2.2  Schicht 3 im OSI-Referenzmodell.  2

3  Technische Parameter der IP Protokolle.  3

3.1  Merkmale der IP Protokolle  3

3.2  IPv4  3

3.2.1  Adressierung bei IPv4  3

3.2.2  Adressenknappheit bei IPv4  4

3.2.3  Lösungsversuch der Adressenknappheit durch CIDR  5

3.2.4  Header IPv4  5

3.2.5  Nachteile von IPv4  7

3.3  Die neue IP Version 6 (IPv6)  7

3.3.1  Adressieren bei IPv6.  7

3.3.2  Basis Header IPv6  8

3.3.3  Erweiterungsheader IPv6.  9

3.3.4  Vorteile/Verbesserungen  9

3.4  Kompatibilität, Migration.  10

3.5  Ausblick  10

4  Nutzwertanalyse.  12

4.1  Allgemeine Betrachtungen  12

4.1.1  Investition  12

4.1.2  Nutzwertanalyse  12

4.1.3  Integration beider Rechnungsarten  12

4.2  Bewertungskriterien  12

4.2.1  Arten von Bewertungskriterien.  13

4.2.1.1  Wirtschaftliche Bewertungskriterien.  13

4.2.1.2  Technische Bewertungskriterien  13

4.2.1.3  Soziale Bewertungskriterien  13

4.2.1.4  Rechtliche Bewertungskriterien  13

4.2.2  Grundsätze  13

Inhaltsverzeichnis III

4.2.2.1  Operationalität.  13

4.2.2.2  Hierarchiebezogenheit  14

4.2.2.3  Unterschiedlichkeit  14

4.2.2.4  Nutzenunabhängigkeit  14

4.3  Bewertungsmaßstäbe.  14

4.3.1  Nominale Skalierung  14

4.3.2  Ordinale Skalierung.  14

4.3.3  Kardinale Skalierung  14

4.4  Nutzenmessung  15

4.4.1  Gewichtung.  15

4.4.1.1  Paarvergleich.  15

4.4.1.2  Stufenvergleich  15

4.4.2  Teilnutzen  15

4.4.2.1  Ordinalskalierung.  16

4.4.2.2  Kardinalskalierung  16

4.4.3  Nutzwertermittlung.  16

4.4.3.1  Ordinalskalierung.  16

4.4.3.2  Kardinalskalierung  16

4.5  Entscheidung  16

4.6  Eignung der Nutzwertanalyse.  17

5  Nutzwertanalyse für IPv6.  18

5.1  Bewertungskriterien bestimmen  18

5.2  Bewertungsmaßstäbe festlegen  18

5.3  Nutzenmessung  19

5.3.1  Kriterien gewichten  19

5.3.2  Teilnutzen bestimmen.  20

5.3.3  Nutzwert ermitteln.  21

5.3.4  Entscheidung  21

6  Fazit / Ausblick  22

Abbildungsverzeichnis.   23

Literaturverzeichnis.   24

Anhang.   25

Abschlie  ßende Erklärung  27

Abkürzungsverzeichnis IV

Abkürzungsverzeichnis

Bsp. Beispiel ca. circa CIDR Classless Inter-Domain Routing DARPA Defense Advanced Research Projects Agency Email electronic mail ggf. gegebenenfalls IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers IETF Internet Engineering Task Force IP Internet Protocol IPSEC Internet Protocol Security IPv4 Internet Protocol Version 4 IPv6 Internet Protocol Version 6 ISO International Standards Organization OSI Open System Interconnection PPTP Point-to-Point Transmission Protocol RFC Request for Comment TCP Transmission Control Protocol vgl. vergleiche VPN Virtuelle private Netzwerke z.B. zum Beispiel

Motivation 1

1 Motivation

Seit der Entstehung des Internets ist die Zahl der Nutzer im privaten wie auch im unternehmerischen Umfeld ständig gestiegen.

Laut einer Studie des Verbandes der deutschen Internetwirtschaft eco im Juni 2002, welche die Verbreitung und Nutzung des Internets in Unternehmen innerhalb des deutschsprachigen Raums untersucht, verfügen ca. 95 % der Unternehmen über einen Internetzugang. Außerdem haben mehr als 93 % der Unternehmen eine eigene Homepage. 1

Durch die steigende Komplexität der Geschäftsvorfälle, die immer weiterführende Globalisierung und die ständig weiterentwickelten technischen Möglichkeiten, wachsen Anforderungen an das Internet im wirtschaftlichen Umfeld , wie z.B. Schnelligkeit, Kosteneffizienz und Sicherheit, stetig.

Das im Moment zur Übertragung im Internet größtenteils verwendete Protokoll IPv4 weist im Hinblick auf Sicherheit, Fehlerbehandlung, Adressierungsmöglichkeiten und Datenmenge erhebliche Mängel auf. Daher wurde 1994 von der IETF eine neue, überarbeitete Version des IP Protokolls, das neue IPv6, verabschiedet.

Trotz der nunmehr vergangenen 8 Jahre hat sich das IPv6 so gut wie noch gar nicht gegenüber dem Vorgänger IPv4 durchsetzen können.

Diese Arbeit soll zum einen die Vor- und Nachteile des neuen IPv6 gegenüber der Vorgängerversion aufzeigen. Zum anderen wird analysiert werden, warum sich IPv6 bis jetzt noch nicht durchsetzen konnte. Darüber hinaus wird eine Nutzwertanalyse durchgeführt werden, welche prüfen soll, unter welchen Umständen eine Umstellung überhaupt möglich und für das Unternehmen rentabel ist.

¹ Studie: Siehe Anhang

Einleitende Betrachtungen 2

2 Einleitende Betrachtungen

2.1 Das Internet

Im Jahr 1969 begann die Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) unter Auftrag und finanzieller Unterstützung des amerikanischen Verteidigungsministeriums mit dem Aufbau eines ersten Netzes zum Austausch von Daten zwischen Rechnern an unterschiedlichen Standorten (ARPANET). Zu Beginn verband dieses Netz nur Rechner militärischer und wissenschaftlicher Forschungszentren, dehnte sich über die Jahre aber immer weiter aus. Durch die Ausdehnung des Netzes wurde es bald notwendig, einen Standard zu entwickeln, der es allen Rechner im Netzwerk ermöglicht, miteinander zu Kommunizieren. Dies sollte mit Hilfe hardware- und betriebssystemunabhängiger Protokolle zur Datenübermittlung geschehen. ² So wurde Mitte der 70er Jahre unter anderem das Standardprotokoll IP entwickelt, welches heutzutage als Version 4 (IPv4) für alle Internetanwendungen implementiert ist.

2.2 Das OSI-Referenzmodell

Das OSI-Referenzmodell ist ein in Wissenschaft und Praxis akzeptiertes Architekturmodell zur Beschreibung von Abläufen bei der Datenkommunikation. Es wurde 1984 von der International Standards Organization (ISO) entwickelt. Das Ziel des Modells liegt darin, Normen für die Datenkommunikation bereitzustellen, die weder von der Soft- noch Hardware eines bestimmten Herstellers abhängig sind. Das Modell besteht aus sieben unterschiedlichen Schichten. Die horizontale Kommunikation der einzelnen Schichten der verschiedenen Endsysteme erfolgt durch sogenannte Protokolle. In jeder einzelnen Schicht existieren mehrere Protokolle. Im folgenden soll nur auf die für die Verbindungsherstellung relevante Schicht 3, mit ihrem Protokoll IP, eingegangen werden.

2.2.1 Protokolle

Protokolle sind im allgemeinen formale Verhaltensregeln, um bestehende Unterschiede zwischen zwei kommunizierenden Parteien zu minimieren und Missverständnisse zu vermeiden. Auch in der Datenkommunikation gibt es solche festgelegten Regeln, um „Missverständnisse“ beim Austausch der Daten innerhalb des Netzwerkes zu vermeiden. ³ Ein Beispiel für ein solches Protokoll ist das „internet protocol“, kurz IP, dessen beiden Hauptaufgaben das Adressieren von Hosts und die Übermittlung von Daten in Form sogenannter Datagramme sind.

2.2.2 Schicht 3 im OSI-Referenzmodell

Die Schicht 3 im OSI-Referenzmodell wird als Vermittlungsschicht bezeichnet. Aufgabe dieser Schicht ist das finden eines Weges zwischen den kommunizierenden Endgeräten und das übermitteln von Daten. Dies wird wie zuvor erwähnt mit Hilfe von Protokollen bewerkstelligt. Das für die Datenübertragung im Internet am häufigsten verwendetet Protokoll der Schicht 3 ist das IP Protokoll.

² [Dit02]

³ [Hun99]

Technische Parameter der IP Protokolle 3

3 Technische Parameter der IP Protokolle

3.1 Merkmale der IP Protokolle

Die Hauptaufgabe des IP Protokolls liegt darin, Daten von einem sendenden zu einem empfangenden Hostsystem zu übertragen. Das Protokoll muss also die Hosts adressieren und die Daten in zu versendende Blöcke, sogenannte Datagramme, unterteilen. Damit die Router den gesuchten Host finden können, trägt jedes Datagramm die Zieladresse mit sich. Ein wesentliches Merkmal des IP Protokolls liegt in der verbindungslosen Arbeitsweise. Die Weiterleitung der Datagramme erfolgt ohne Verbindungsaufbau zwischen den jeweiligen Systemen im Netz (Router oder Host). Die Datagramme treffen so ohne Ankündigung und in beliebiger Reihenfolge beim gewünschten Endsystem ein. Außerdem weiß der adressierte Host nicht, ob noch weitere Datagramme folgen oder ob womöglich ein Datagramm verloren gegangen ist.

Der verbindungslose Charakter des IP Protokolls lässt auf eine hohe Fehleranfälligkeit von IP schließen. Da die einzelnen Systeme nicht in Verbindung zueinander stehen, können eventuell auftretende Fehler, wie z.B. verlorengegangene Datagramme, nicht entdeckt oder gar behoben werden. Kann ein Datagramm aus irgendeinem Grund nicht weitergeleitet werden, wird es einfach verworfen.

Da das IP Protokoll unabhängig von den Technologien der jeweils durchlaufenden Netze ist, kommt es vor, dass ein Datagramm zur Übertragung zu groß ist. Grundsätzlich kann ein Datagramm 64k groß sein. Soll dieses nun aber z.B. über Ethernet (IEEE 802.3) geroutet werden, muss es in Fragmente aufgeteilt werden, da bei Übertragung im Ethernet laut [RFC894ol] nur 1500Byte an Datenmenge zulässig sind. Die Fragmente enthalten ihrerseits jeweils wieder einen eigenen Header. Der Empfängerhost setzt die Fragmente, die durchaus verschiedene Routingwege genommen haben können, wieder zu einem Datagramm zusammen. Geht allerdings eins der Fragmente verloren, wird das komplette Datagramm verworfen.

3.2 IPv4

3.2.1 Adressierung bei IPv4

Wie zuvor erwähnt, liegt die Hauptaufgabe des IP Protokolls darin, Datagramme von einem sendenden zu einem empfangenden Host weiterzuleiten. Hierfür wird in jedem Datagramm die Zieladresse des Endsystems mitgegeben. Diese sogenannte IP-Adresse steht, codiert in 32 Bit, im Header des Datagramms. Für jeden im Internet angeschlossenen Host gibt es eine eindeutige IP-Adresse. Zur Vereinfachung werden die 32 Bit in Dezimalschreibweise angegeben, wobei jedes der vier Byte durch eine Zahl dargestellt wird. Bsp.: 159.54.2.201. ⁴ Eine IP-Adresse besteht grundsätzlich aus zwei Teilen : einem Netzwerkteil und einem Hostteil. Der Netzwerkteil der Adresse findet das gewünschte Subnetz, der Hostteil dem im Subnetz liegenden Host, der die Datagramme erhalten soll.

Die Subnetze und Hosts sind jedoch nicht einfach durchnumeriert, sondern nach bestimmten Kriterien in Adressklassen eingeteilt, um die Arbeit für die Router zu vereinfachen. Es gibt

⁴ [Hun99]

Technische Parameter der IP Protokolle 4

fünf verschiedene Klassen, die alphabetisch von A bis E sortiert sind. Die D-Klasse Adressen sind Multicast-Adressen, die nicht bestimmte Netze, sondern eine Gruppe von mehreren Rechner ansprechen. E-Klasse Adressen verweisen nicht auf reale Netze, sondern sind speziell reservierte Adressen, die im Moment aber nicht benutzt werden. Im folgenden werden nur die A-C Klasse Adressen laut [Hun99] beschrieben: 1. KLASSE A

Ist das erste Bit einer Adresse eine 0 handelt es sich um eine A Klasse Adresse. Die darauffolgenden 7 Bit kennzeichnen die Netz- und die übrigen 24 Bit die Hostadresse. Es gibt weniger als 128 Netze der Klasse A. 2. KLASSE B

Bestehen die ersten beiden Bit aus dem Wert 1 0, liegt eine Adresse der Klasse B vor. Die weiteren 14 Bit bestimmen die Netz-, die letzten 16 die Hostadresse. Es gibt Tausende von Netzen der Klasse B, die wiederum Tausende von Hosts enthalten können. 3. KLASSE C

Es handelt sich um eine C-Klasse Adresse, wenn die ersten drei Bits den Wert 1 1 0 enthalten. Die nachfolgenden 21 Bit bilden die Netzadresse, die letzten 8 die Hostadresse. Es gibt Millionen von C Klasse Netzadressen, jedes dieser Netze besteht jedoch aus weniger als 254 Hosts.

Abbildung 1 : Klasseneinteilung der IP Adressen (Vorlesung TKRN, Höller, 2002)

3.2.2 Adressenknappheit bei IPv4

Bei der Einführung des IPv4 Protokolls rechnete niemand damit, dass sich das Internet in einer derartigen Weise ausbreiten würde. Die Entwürfe gingen von einer relativ geringen Zahl an Rechnern im Netz aus. Adressen mit 32 Bit zu codieren war daher völlig ausreichend. ⁵ Außerdem wurden die Adressen ohne Hierarchie oder Rücksicht auf geographische Lage ziemlich freizügig an Firmen und Organisationen vergeben, die den kompletten Adressraum gar nicht ausfüllen konnten. Ein Großteil der zu Verfügung stehenden Adressen wurde somit vergeudet.

Durch den zunehmenden Boom des Internets, unter anderem ausgelöst durch das world wide web und Email, verknappen die zur Verfügung stehenden Adressen zusehends. Außerdem benötigen immer mehr auf den Markt drängende neue Endgeräte wie z.B. Palms oder internet-

⁵ [Dit02]