IPv4 vs. IPv6 – Der große Vergleich

Das IPv4-Problem: 4,3 Milliarden Adressen – zu wenig

IPv4 (Internet Protocol Version 4) wurde in den 1970er Jahren entwickelt. Damals war das Internet ein akademisches Forschungsnetzwerk mit ein paar Hundert Teilnehmern. 32 Bit für Adressen ergaben rund 4,3 Milliarden mögliche Kombinationen – eine Zahl, die damals unvorstellbar groß schien.

Die Realität ist eine andere: Heute gibt es schätzungsweise über 15 Milliarden internetfähige Geräte. Smartphones, Laptops, Tablets, Smart-Home-Geräte, Industriesensoren, Server – sie alle beanspruchen IP-Adressen. Bereits im Jahr 2011 vergab die IANA den letzten IPv4-Block an die regionalen Registrierungsstellen. RIPE NCC, zuständig für Europa, meldete 2019 die vollständige Erschöpfung seines IPv4-Pools.

Dass das Internet dennoch weiterläuft, liegt an zwei Übergangstechnologien: NAT und IPv6.

NAT: Der Notbehelf, der zum Standard wurde

Network Address Translation (NAT) erlaubt es, dass viele private IP-Adressen hinter einer einzigen öffentlichen IP-Adresse versteckt werden. Dein Router zuhause hat genau das: eine öffentliche IP nach außen, und vergibt intern private Adressen (192.168.x.x) an alle deine Geräte.

NAT ist ein Workaround, kein echtes Protokoll-Feature. Es verbirgt Geräte hinter einer IP, macht Peer-to-Peer-Verbindungen schwieriger und erschwert bestimmte Protokolle. Außerdem gibt es inzwischen auch CGNAT (Carrier-Grade NAT), bei dem mehrere Haushalte sich eine einzige öffentliche IP teilen – was nochmals zu Komplikationen führen kann. Mehr dazu im Artikel IP-Adresse ändern.

IPv6: Die eigentliche Lösung

IPv6 verwendet 128-Bit-Adressen statt 32 Bit. Das ergibt 2¹²⁸ – also rund 340 Sextillionen mögliche Adressen. Konkret: 340.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 Adressen. Selbst wenn jedes Sandkorn auf der Erde mehrfach tausende Adressen bekäme, würde der Pool noch nicht erschöpft.

IPv6-Adressen sehen anders aus als IPv4-Adressen. Statt vier Dezimalzahlen bestehen sie aus acht Gruppen zu vier Hexadezimalzeichen, getrennt durch Doppelpunkte. Beispiel:

Doppelte Nullgruppen dürfen zu :: gekürzt werden, was die obige Adresse zu 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334 macht.

IPv6-Vorteile gegenüber IPv4

IPv6 bietet nicht nur mehr Adressen, sondern löst einige grundlegende Schwächen von IPv4:

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  Kein NAT nötig: Jedes Gerät bekommt seine eigene global eindeutige IPv6-Adresse. Peer-to-Peer-Verbindungen werden einfacher, Protokolle wie VoIP und Videokonferenzen arbeiten zuverlässiger.
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  Vereinfachte Header: Der IPv6-Header ist trotz größerer Adressen schlanker als IPv4 – Router können Pakete effizienter verarbeiten.
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  Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC): Geräte können sich selbst IPv6-Adressen konfigurieren, ohne DHCP-Server – praktisch für große Netzwerke.
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  IPsec als integraler Bestandteil: IPv6 wurde mit IPsec (Verschlüsselung und Authentifizierung auf Netzwerkebene) als Pflichtbestandteil entwickelt, auch wenn es in der Praxis optional bleibt.

Dual-Stack: IPv4 und IPv6 gleichzeitig

Da ein sofortiger Umstieg auf IPv6 unmöglich ist – das würde bedeuten, dass alle alten IPv4-only-Geräte und -Dienste nicht mehr erreichbar wären – nutzen die meisten modernen Netzwerke einen sogenannten Dual-Stack.

Dual-Stack bedeutet: Ein Gerät oder Router hat sowohl eine IPv4- als auch eine IPv6-Adresse und kann mit beiden Protokollen kommunizieren. Wenn du eine Webseite besuchst, die IPv6 unterstützt, nutzt dein Browser bei Dual-Stack automatisch IPv6 (nach dem „Happy Eyeballs"-Algorithmus, der beide Verbindungen gleichzeitig versucht und die schnellere gewinnen lässt). Unterstützt der Server kein IPv6, fällt er auf IPv4 zurück.

Viele deutsche ISPs unterstützen Dual-Stack bereits vollständig – darunter Telekom, Vodafone und O2.

NAT64: Wenn nur IPv6 verfügbar ist

Manche Mobilfunknetze und moderne ISPs vergeben an ihre Kunden nur noch IPv6-Adressen und nutzen NAT64, um den Zugriff auf IPv4-only-Server zu ermöglichen.

NAT64 ist ein Gateway-Mechanismus: Ein NAT64-Gateway übersetzt IPv6-Pakete in IPv4-Pakete (und umgekehrt). Damit kannst du als reiner IPv6-Nutzer trotzdem alte IPv4-Server erreichen. Für dich als Endnutzer ist das meist transparent – du merkst nichts davon.

Typisch ist NAT64 in reinen IPv6-Mobilfunknetzen. Apple verlangt seit iOS 9, dass alle Apps NAT64-kompatibel sind – ein deutliches Signal, wohin die Reise geht.

Wie prüfe ich, ob ich IPv6 nutze?

Der einfachste Weg: Rufe ipcheckdirekt.de auf. Dort siehst du sofort, ob du eine IPv6-Adresse hast und welche.

Alternativ kannst du auf der Kommandozeile prüfen:

• →Windows: ipconfig – unter „IPv6-Adresse" siehst du sie, falls vorhanden.
• →macOS/Linux: ifconfig oder ip a – suche nach Einträgen, die mit inet6 beginnen.

Adressen, die mit fe80:: beginnen, sind sogenannte Link-Local-Adressen – die hat jedes IPv6-fähige Gerät automatisch, sie funktionieren aber nur im lokalen Netzwerk. Für echte Internetkonnektivität brauchst du eine globale IPv6-Adresse (beginnt meist mit 2 oder 3).

IPv6 und Datenschutz

Ironie der Geschichte: IPv6 ermöglicht durch seinen riesigen Adressraum theoretisch eine bessere Verfolgung von Geräten. Jedes Gerät hat eine eigene globale IP – das macht NAT als Anonymisierungseffekt überflüssig.

Abhilfe schaffen temporäre IPv6-Adressen (Privacy Extensions nach RFC 4941): Moderne Betriebssysteme wie Windows 10/11, macOS und Linux generieren regelmäßig neue zufällige IPv6-Adressen für ausgehende Verbindungen. Deine eingehende (persistente) IPv6-Adresse bleibt zwar gleich, aber dein Browser nutzt nach außen eine täglich wechselnde temporäre Adresse.

Du kannst VPNs verwenden, um sowohl IPv4 als auch IPv6 zu verbergen. Wichtig: Achte auf IPv6-Leaks, denn viele VPNs schützen nur IPv4. Mehr dazu in unserem Artikel IP-Adresse verbergen.