Dual Stack, Tunneling, NAT64

IPv4 und IPv6 werden noch viele Jahre nebeneinander existieren. Die vollständige Ablösung von IPv4 ist ein langer Prozess – deshalb braucht man Migrationsmechanismen. Die drei wichtigsten sind Dual Stack (beide Protokolle gleichzeitig), Tunneling (IPv6 durch IPv4-Netze schicken) und Translation (NAT64/DNS64 für reine IPv6-Clients). Jeder Mechanismus hat seinen Platz, seine Vor- und Nachteile.

1. Dual Stack – beide Protokolle gleichzeitig

Dual Stack ist der einfachste und sauberste Ansatz: Jedes Gerät, jeder Router und jeder Server hat sowohl eine IPv4- als auch eine IPv6-Adresse. Beide Protokolle laufen gleichzeitig, unabhängig voneinander. Der Client wählt das Protokoll je nach verfügbarer Adresse des Ziels.

Moderne Betriebssysteme bevorzugen IPv6, wenn beide Protokolle verfügbar sind – nach RFC 6724 (Default Address Selection). Das erklärt, warum du z.B. bei Google automatisch über IPv6 verbunden wirst, wenn dein ISP IPv6 unterstützt.

• Vorteil: Einfach zu verstehen und zu betreiben, keine Übersetzung nötig
• Vorteil: Kein Funktionsverlust bei beiden Protokollversionen
• Nachteil: Beide Protokollstacks müssen konfiguriert, gesichert und überwacht werden
• Nachteil: Doppelter Aufwand für Firewall-Regeln, Monitoring etc.
• Standard heute: Alle modernen Betriebssysteme und ISPs unterstützen Dual Stack

2. Tunneling – IPv6 durch IPv4-Netze

Was tun, wenn zwei IPv6-Inseln durch ein IPv4-Netz getrennt sind – etwa wenn der ISP noch kein IPv6 anbietet? Tunneling verpackt IPv6-Pakete in IPv4-Pakete, schickt sie durch das IPv4-Netz, und entpackt sie auf der anderen Seite. Das IPv4-Netz „sieht" nur normale IPv4-Pakete – das IPv6 steckt unsichtbar drin.

3. NAT64 und DNS64 – IPv6-only Clients mit IPv4 verbinden

NAT64 ist der modernste Migrationsmechanismus: Er ermöglicht es, einen reinen IPv6-Client mit IPv4-Servern kommunizieren zu lassen – ohne dass der Client eine IPv4-Adresse benötigt. Das ist besonders relevant für Mobilnetze, die bereits vollständig auf IPv6 umgestellt haben.

NAT64 arbeitet eng mit DNS64 zusammen. Der Ablauf:

1. Ein IPv6-Client fragt den DNS nach einer Adresse, z.B. example.com
2. Das Ziel hat nur einen IPv4-Eintrag (A-Record): 93.184.216.34
3. Der DNS64-Server synthetisiert einen AAAA-Record: Er bettet die IPv4-Adresse in ein IPv6-Präfix ein, z.B. 64:ff9b::93.184.216.34
4. Der Client schickt ein IPv6-Paket an diese Adresse
5. Der NAT64-Router übersetzt das Paket in ein IPv4-Paket und leitet es weiter
6. Die Antwort läuft den gleichen Weg zurück

Das reservierte Präfix für NAT64 ist 64:ff9b::/96 (RFC 6052). Die letzten 32 Bit enthalten die IPv4-Adresse.

4. Vergleich der Migrationsmechanismen