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%Gliederung:
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% - IP --> Internet Protocol
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\section{IP}
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Das Internet Protocol ist die erste vom Übertragungsmedium unabhängige Schicht. Mithilfe von IP-Adresse und Subnetzmaske (Präfixlänge für IPv6) können Computer innerhalb eines Netzwerks logisch gruppiert werden.
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\subsection{IPv4}
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\subsubsection{Adressformat}
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Eine IPv4 Adresse besteht aus 4 dezimalen Zahlenblöcken bestehend aus jeweils 8 Bit (0-255). Mit 32 Bit können maximal $ 2^{32} = 4.294.967.296 $ Adressen vergeben werden.
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\subsection{IPv6}
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\subsubsection{Gründe für IPv6}
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IPv4 verfügt über weniger Adressen wie es Menschen auf der Welt gibt. Da mittlerweile ein Großteil der Menschen über mindestens ein Netzwerkfähiges Gerät verfügen stößt IPv4 mit $ 2^{32} = 4.294.967.296 $ an seine Grenzen.
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\subsubsection{Struktur der Adressen und Begriffe}
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Eine IPv6 besteht aus 128 Bit (8 Blöcke * 16 Bits) was theoretisch $ 2^128 $ Adressen entspricht. Die ersten 64 Bit bilden den Präfix, die letzten 64 Bit bilden einen für die Netzwerkschnittstelle eindeutigen Interface-Identifier. Eine Netzwerkschnittstelle kann unter mehreren IP-Adressen erreichbar sein mittels link-local Adressen und einer überall eindeutigen link-global Adresse. Derselbe Interface-Identifier kann damit Teil mehrerer IPv6 Adressen mit verschiedenen Präfixen sein. Diese können auch von verschiedenen ISPs kommen, was Multihoming vereinfacht. Der Interface-Identifier wird mit Hilfe der global eindeutigen MAC-Adresse erzeugt, wodurch die Nachverfolgung von Benutzern ermöglicht wird. Um dies aufzuheben wurden Privacy Extensions (PEX) entwickelt, welche den Interface-Identifier zufällig generieren und regelmäßig wechseln.
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\subsubsection{Adressnotation}
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\begin{itemize}
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\item Blöcke werden Hexadezimal notiert $ \Rightarrow $ 16 Bit entsprechen 4 Hexadezimal Stellen
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\item Führende Nullen innerhalb eines Blocks dürfen ausgelassen werden: ?:0000:? $ \Rightarrow $ ?:0:?
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\item Mehrere Blöcke die 0 sind, dürfen zusammengefasst werden: ?:0:0:? $ \Rightarrow $ ?::? Diese Reduktion darf nur einmal gemacht werden
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\item Die letzten 4 Byte (der letzte Block) darf auch in herkömmlicher IPv4 Notation geschrieben werden: ::ffff:7f00:1 $ \Rightarrow $ alternative ::ffff:127.0.0.1 Diese Schreibweise wird vor allem bei Einbettung des IPv4-Adressraums verwendet
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\end{itemize}
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\subsubsection{URL-Notation}
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In einer URL wird die IPv6 Adresse in eckige Klammern eingeschlossen, damit keine Verwechslung mit einer Portnummer entsteht:
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\begin{center}
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http://[2001:0db8:85a3:08d3::0370:7344]:8080/
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\end{center}
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