Jedes Gerät, das an das Internet angeschlossen ist, verfügt über eine eindeutige IP-Adresse. Das ermöglicht es, Datenpakete von Computer zu Computer über das Internet zu schicken. Das Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) in der Version 4 (IPv4) ist das am weitesten verbreitete Kommunikationsprotokoll für die übermittlung von Daten im Internet. Jede Abfrage von E-Mails oder das Aufrufen von Websites läuft über TCP/IP. Die zentrale Aufgabe des IP ist die Wegwahl im Netz. Für den Benutzer sind die numerischen IP-Adressen nur schlecht zu merken. Deshalb sind sie meist mit einem entsprechenden Namen verknüpft, dem Domainnamen.

Domainnamen und IP-Adressen lassen sich mit Personen und deren Postanschrift vergleichen. Bei der Entwicklung des Internetprotokolls vor rund 30 Jahren konnte niemand das enorme Wachstum und die rasche Ausdehnung des Internets erahnen. Zurzeit ist die Version IPv4 im Einsatz. Die Entwickler hielten 32 Bit zur Darstellung von IP-Adressen für völlig ausreichend. Ungefähr vier Milliarden IPv4-Adressen sind damit möglich. Aber schon heute reichen die IP-Adressen nicht für die gesamte Weltbevölkerung aus. Spätestens in den Jahren 2005 und 2006 soll der IPv4-Adressraum endgültig erschöpft sein. Hinzu kommt noch die ungleiche Verteilung des Adressraumes zwischen Nordamerika und der restlichen Welt. Regierungsstellen, Unternehmen und Organisationen in den USA haben rund 74 Prozent des weltweit verfügbaren IPv4-Adressraumes reserviert.

Günther Starnberger vom Internet-Service-Provider ATnet: »Vor allem asiatische Staaten sind schon heute sehr stark vom Mangel an IP-Adressen betroffen. Ein Provider für IP-Netzwerk-Services (Genuity) aus Massachusetts besitzt rund 48 Millionen IPv4-Adressen. Das entspricht doppelt so vielen Adressen, wie ganz China zur Verfügung stehen.« Es existieren zwar Möglichkeiten, bei denen sich mehrere Rechner eine IP-Adresse teilen können, diese weisen aber auch Nachteile auf. Eine davon ist NAT, die Network Address Translation. »Rechner, die NAT verwenden, sind nicht mehr von ›außerhalb‹ erreichbar und können daher nicht als Server verwendet werden. Das ist aber nur eines der Probleme von NAT«, so Starnberger.

Seit Anfang der 1990er-Jahre arbeiten Entwickler an der sechsten Version des Internetprotokolls. Der größte Vorteil von IPv6 ist die 128-Bit-Adresse. Die 128 Bit ermöglichen 2 hoch 128 IP-Adressen. Das entspricht etwa 10 hoch 24 IP-Adressen pro Quadratmeter der Erde. Wenn in naher Zukunft jeder Haushalt über mehrere IP-fähige Geräte verfügen wird, wird IPv6 dafür sorgen, dass jede Einheit eine weltweit eindeutige IP-Adresse besitzt. Dann steht dem Internetzugang per Kühlschrank nichts mehr im Wege. Auch Mobiltelefone oder Teilnehmer von Netzwerkspielen werden auf eine permanente Verbindung angewiesen sein.

Kurt Bauer von ACOnet, dem österreichischen Wissenschaftsnetz, ist überzeugt, dass IPv6 einen vielfältigen Nutzen hat: »Zum einen bietet die Version 6 einen viel größeren Adressraum, um global erreichbar zu sein. Zum anderen sind bei IPv4 im Netz noch zu viele Geräte zwischengeschaltet, die nun nicht mehr gebraucht werden.« Das ermöglicht eine Beschleunigung des Datenverkehrs. Das neue Protokoll in der Version 6 ist dadurch für den Einsatz in komplexe Netzwerke optimiert. Der große Adressbereich, den die 128 Bit ermöglichen, ist nicht der einzige Vorteil. Erhöhte Sicherheit, höherer Datendurchsatz, schnelleres Routing und eine einfachere und dadurch kostengünstigere Administration sprechen für IPv6. Auch im Bereich Mobile Computing erlaubt IPv6 zusätzliche Funktionen und Anwendungen.

IPv6 unterscheidet sich von der Version 4 durch mehrere neue Eigenschaften. Bei IPv6 sind die IP-Adressen 128 Bit lang. Im Gegensatz zur dezimalen Schreibweise von IPv4-Adressen (z. B. 128.127.240.32) werden IP-Adressen der Version 6 in einer hexadezimalen Schreibweise mit Doppelpunkten angegeben (z. B. FEDD:BC32:0000:0000: 0000:0050:0743:DF36). Dabei ist jeder Wert eine 16-Bit-Größe. Gegenüber IPv4 wurde der Kopfteil eines IPv6-Paketes vereinfacht, und die Prüfziffer wurde weggelassen. Auf diese Weise erreicht man eine Beschleunigung bei der übertragung. Am Kopfteil eines IP-Paketes lässt sich ablesen, ob ein Datenpaket von der Version 4 oder 6 stammt. IPv6 unterstützt eine neue Form der Mehrpunktadressierung. Das heißt, eine IPv6-Adresse kann nicht nur einen einzelnen Rechner, sondern auch Gruppen von Rechnern adressieren. Des Weiteren wird die Dienstqualität garantiert, und zwecks Sicherheit kommen verbesserte kryptografische Protokolle zum Einsatz.

Mit der Version 6 lassen sich Voice-over-IP, Videokonferenzen und Multicasting verbessern. Beim Multicasting können Daten, Stimme und Videos von einem zentralen Ort aus an viele verschiede Stellen geschickt werden. Zum Transportieren von Datenpaketen werden nun Router benötigt, die beide Protokolle bedienen können. Solche Router sind seit dem Jahr 2000 im Handel erhältlich.

Die Einführung des neuen Internetprotokolls kostet Geld. In welchem Verhältnis stehen nun Aufwand und Ertrag? Die Investition in das neue Internetprotokoll kann dem Ausbau der bestehenden IPv4-Infrastruktur gegenübergestellt werden. Der Unterhalt von IPv4 und die nötigen Aufwendungen für Sicherheit werden steigen, und daraus lässt sich folgern, dass sich die höhere Investition in IPv6 zu Beginn auf lange Sicht rentiert. Autokonfiguration und integrierte Sicherheit lassen die administrativen Kosten sinken. Kurt Bauer von ACOnet über die Kosten, die bei der Einführung von IPv6 entstehen: »Natürlich sind die Ausgaben für IPv6 zu Beginn hoch, im laufenden Betrieb wird der administrative Aufwand aber geringer. Dadurch lassen sich Kosten senken.« Der Kauf neuer Hardware wird notwendig sein, denn heutige Hardware ist oft noch auf die 32-Bit-Adressierung von IPv4 angelegt. »Außerdem wird bei der Einführung zusätzliche Manpower benötigt, um das Netzwerk umzustellen«, so Bauer weiter.

Die von IPv4 benötigten Zusätze wie Virtual Private Network (VPN) und Network Address Translation (NAT) fallen weg. Auch das Routing wird effizienter. IPv6 erfüllt die Anforderungen an Skalierbarkeit, Flexibilität, Robustheit und Mobilität. Die Europäische Kommission, die im April 2001 eine IPv6-Task-Force gegründet hat, bezeichnet die Version 6 als »Rückkehr zur Einfachheit«. Auch wenn die meisten neueren Betriebssysteme bereits IPv6-fähig sind, bedauert Starnberger, »dass sich die Installation und Konfiguration von IPv6 für den Anwender derzeit noch etwas kompliziert gestaltet«. Weiters bemängelt er die vielen Anwendungsprogramme, die mit IPv6 noch nicht umgehen können.

Forschung und Entwicklung. Für Forschung - und um die Ausbreitung von IPv6 voranzutreiben - wurden zwei große Testnetze in Betrieb genommen, 6NET und Euro6IX. Euro6IX soll die rasche Einführung von IPv6 in Europa unterstützen. Das Forschungsprojekt 6NET startete im Jänner 2002 und ist auf drei Jahre angelegt. Das Netz dient als Plattform für Forschung und Entwicklung. 35 Prozent der Kosten trägt dabei die EU, für den Rest kommen die beteiligten Partner auf. Das sind Vertreter aus dem kommerziellen und akademischen Bereich. Ziel ihrer Arbeit ist es, die weltweite Konkurrenzfähigkeit der europäischen Industrie zu stärken.

Auch das österreichische Wissenschaftsnetz ACOnet (Austrian Academic Computer Network) nimmt am Projekt 6NET teil. IPv6-Technologien und -Services werden entwickelt und getestet. Ziel des Projektes ist laut DI Bauer herauszufinden, »wie man möglichst leicht von IPv4 zu IPv6 kommt«. Dabei sollen Argumente für den Umstieg von IPv4 herausgearbeitet werden, indem Vor- und Nachteile gegenübergestellt werden. Bauer über das Projekt: »6NET ist ein rein wissenschaftliches Projekt; der kommerzielle Aspekt wird dabei vernachlässigt. Eine Kostenersparnis konnten wir noch gar nicht feststellen, da uns noch die Erfahrung fehlt.« ACOnet verbindet alle österreichischen Universitätsstandorte und stellt die Verbindung an internationale Netze bereit.

Seit November 2001 ist ACOnet Teilnehmer am europäischen Wissenschaftsnetz GEANT. Die dafür notwendige Infrastruktur an Routern und PCs wurde an der Universität Wien aufgebaut. GEANT ist ein Vierjahresprojekt, bestehend aus einem Konsortium von 27 europäischen nationalen Forschungs- und Bildungsnetzen. Auf europäischer Ebene fungiert DANTE als Partner. Organisationen wie die Internet Society (ISOC) oder das IPv6-Forum übernehmen die Aufklärungsarbeit und die Vermarktung. Die Internet Engineering Task Force (IETF) ist eine anbieterunabhängige Organisation, die weltweit agiert. Ihre Arbeitsgruppen befassen sich unter anderem mit IPv6 und entwickeln dafür Standards.

Das Testnetz. Der Provider ATnet ist seit 1999 Teilnehmer am Projekt 6bone. Eines der Ziele von 6bone ist es, ein Testnetz zu betreiben, auf dem Providerfirmen Erfahrungen im Umgang mit IPv6 sammeln können. Applikationsentwickler nutzen das Netzwerk, um die IPv6-Fähigkeit ihrer Programme zu testen. Starnberger: »ATnet ermöglicht seinen Benutzern, ihre Anbindung auf IPv6 umzustellen, um schon heute aktiv IPv6 zu nutzen.« Bei ATnet werden demnächst Services wie Webhosting, E-Mail und Domain-Name-Service (DNS) auf IPv6 umgestellt. Die Einführung von IPv6 erfolgt bereits parallel zu IPv4. Die beiden Protokolle werden voraussichtlich noch Jahre nebeneinander bestehen. Bauer: »Man kann das Internetprotokoll nicht von heute auf morgen umstellen. Das wird mehrere Jahre dauern.«

Seitens des Providers Nextra heißt es: »Abwarten.« Alexander Cervic: »Irgendwann muss IPv6 implementiert werden, weil viel mehr Adressen gebraucht werden. Die Softwarehersteller sind aber noch nicht so weit.« Die Systeme des Providers verkraften IPv6 bereits. »Wir verfügen über Hardware, die IPv6-fähig ist. Es müsste nur noch die Software umgestellt werden«, so Cervic.

Sollten Sie sich schon den ganzen Text über fragen, warum die Rede ist von der Version 4 und Version 6, aber nie eine Version 5 erwähnt wird, hier die Lösung: Die Version zwischen IPv4 und IPv6 war experimentell. Sie ist mit den beiden nicht zu vergleichen, weil die Idee von IPv5 in eine ganz andere Richtung ging. Die Weiterentwicklung von IPv4 ist die Version 6.