Was ist der Unterschied zwischen IPv4 und IPv6?

Damit Computer weltweit miteinander kommunizieren können, benötigen sie eindeutige Adressen – im Internet sind das IP-Adressen. Über Jahrzehnte dominierten IPv4-Adressen.

network, cable, ethernet, computer science, technology, digital, connection, equipment, plug, internet, communication, intranet, network, network, network, cable, cable, ethernet, ethernet, ethernet, ethernet, ethernet, intranet

Inzwischen gibt es jedoch eine alternative Version, IPv6, die mit einem viel größeren Adressraum und einigen technischen Verbesserungen aufwartet. Obwohl IPv6 eigentlich die Zukunft sein sollte, hat sich die vollständige Umstellung verzögert, weshalb IPv4 und IPv6 heute parallel existieren. Was genau ist an IPv6 neu und anders, und weshalb gibt es diese Koexistenz?

1. Entwicklung

1.1 Ursprung von IPv4

Der Ursprung des Internet Protocol (IP) reicht zurück bis in die späten 1970er-Jahre, als das ARPANET auf das TCP/IP-Modell umgestellt wurde. IPv4 definierte damals 32 Bit Adressen – das entspricht rund 4,3 Milliarden eindeutig möglicher IPs. Zu jener Zeit wirkte diese Menge riesig. Doch in den 1990ern zeigte sich, dass das World Wide Web und die rasante Verbreitung von Rechnern bald mehr IP-Adressen fordern würden, als IPv4 langfristig hergeben kann. Ergänzende Techniken wie CIDR (Classless Inter-Domain Routing) oder NAT (Network Address Translation) verschafften zwar eine Atempause, doch das Grundproblem – begrenzter Adressraum – blieb bestehen.

1.2 Entwicklung und Ziele von IPv6

Um die drohende Erschöpfung des IPv4-Adressraums zu beheben, entwickelte die IETF (Internet Engineering Task Force) die nächste Version: IPv6. Bereits in den 1990ern entstanden erste Entwürfe, bis schließlich in den 2000ern die Standards finalisiert wurden. Hauptziel von IPv6 ist ein massiv erweiterter Adressraum (128 Bit statt 32 Bit). Das ergibt theoretisch rund 3,4 × 10^38 Adressen – mehr als genug, um jedes Gerät, Auto, Sensor und noch mehr eindeutig zu vernetzen. Daneben führte man neue Mechanismen ein, die die Konfiguration und das Routing vereinfachen und NAT überflüssig machen sollten.

1.3 Warum Koexistenz?

Obwohl IPv6 rein technisch vieles besser macht, kann man das bestehende Internet mit Millionen von Routern, Servern und Clients nicht einfach „auf IPv6 umschalten“. Zudem laufen viele Legacy-Systeme ausschließlich über IPv4. Daher existieren verschiedene Übergangstechniken wie Dual-Stack (ein Gerät hat sowohl IPv4- als auch IPv6-Adressen), NAT64 oder Tunnel, um IPv4- und IPv6-Verkehr miteinander zu verbinden. Infolgedessen besteht bis heute eine Mischwelt, in der IPv4 weiter genutzt wird, während IPv6 schrittweise eingeführt wird.

2. Adressierung und Aufbau

2.1 IPv4-Adressen

  • Länge: 32 Bit
  • Notation: Vier Dezimalzahlen (0–255), z. B. 192.168.0.1
  • Adressraum: ca. 4,3 Milliarden eindeutige Adressen
  • Subnetting: Durch CIDR (z. B. /24), private Adressbereiche (10.x.x.x, 192.168.x.x, 172.16.x.x) und NAT-Lösungen in Heimnetzwerken.

Die regelmäßige Knappheit führte dazu, dass Provider oft nur eine kleine Handvoll öffentlicher IPv4-Adressen besitzen und bei vielen Kunden NAT einsetzen müssen (Carrier-Grade NAT). Dies erschwert manche Anwendungen (z. B. Peer-to-Peer, eigenes Hosting).

2.2 IPv6-Adressen

  • Länge: 128 Bit
  • Notation: Acht Blöcke aus hexadezimalen Werten, z. B. 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334. Führende Nullen dürfen weggelassen werden, und ein zusammenhängender Block aus Nullen kann einmalig mit :: ersetzt werden.
  • Adressraum: 2^128 ≈ 3,4×10³⁸ = 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (340 Sextillionen) eindeutige Adressen. Somit könnte jeder Mensch auf dieser Welt jeweils 41.244.229.736.854.175.206.745.788.148 Geräte mit einer eigenen IP versorgen. Das ist also für extrem viele Geräte ausreichend.
  • Subnetting: Üblich sind /64-Netze für ein Subnetz, wodurch jedes Gerät 2^64 mögliche Adressen hat. Das vereinfacht die Aufteilung und macht NAT unnötig.

IPv6-Adressen bestehen meist aus Global Routing PrefixSubnet ID und Interface Identifier. Letztere kann per SLAAC automatisch generiert werden, was das manuelle Konfigurieren vereinfacht.

3. Technische Unterschiede im Detail

3.1 Header-Aufbau

KriteriumIPv4IPv6
Header-Länge20 Byte (oder mehr mit Optionen)40 Byte, feste Länge + optional Ext. Header
Adresslänge32 Bit128 Bit
ChecksummeEnthält Header-ChecksumKeine Checksumme (Transport-Schicht o. MAC)
FragmentierungRouter dürfen fragmentieren (Optional)Nur End-System fragmentiert (falls nötig)
OptionenVariabler OptionsbereichExtension Header (d. h. modularer Aufbau)

IPv6 versucht den Header zu vereinfachen, Router sollen Pakete leichter weiterleiten, ohne sich mit Optionen beladen zu müssen.

3.2 Autokonfiguration

  • IPv4 setzt meist auf DHCP. Heimrouter vergeben private IPs (z. B. 192.168.178.x), die mittels NAT ins Internet kommen.
  • IPv6 ermöglicht SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration): Clients generieren ihre Adressanteile selbst, basierend auf dem vom Router gesendeten Präfix. Alternativ oder ergänzend existiert DHCPv6.

3.3 NAT und End-to-End

IPv4 nutzt häufig NAT, um Adressen einzusparen und interne Netze zu verstecken. Das durchbricht das ursprüngliche „End-to-End“-Prinzip des Internets. IPv6 hingegen kann alles direkt routen – jedes Gerät hat eine global gültige Adresse. Für die Sicherheit nutzt man Firewalls anstelle von NAT. Real existiert teils NAT66, ist jedoch nicht Standard.

3.4 Sicherheit (IPsec)

IPsec existiert in beiden Protokollen, allerdings war es bei IPv4 optional, während man in IPv6 anfangs vorsah, IPsec als integralen Bestandteil zu nutzen. Trotzdem nutzen viele Admins lieber TLS-basierte VPNs (OpenVPN, WireGuard). IPv6-Firewalls müssen oft so konfiguriert werden, dass unerwünschte eingehende Pakete geblockt werden, da ohne NAT jedes Gerät potenziell von außen erreichbar ist.

4. Praktische Aspekte der Implementierung

4.1 Koexistenz-Strategien

VerfahrenBeschreibung
Dual-StackEndgerät/Netz bekommt sowohl IPv4- als auch IPv6-Adresse. Gängig bei vielen ISPs.
NAT64IPv6-Clients erreichen IPv4-Only-Server via Übersetzung (64:ff9b::/96).
6to4, TeredoTunnel-Verfahren, um IPv6-Traffic über IPv4-Netze zu leiten (bspw. bei Mangel an nativer Unterstützung).

4.2 Provider und Endkunden

ISPs setzen oft auf DS-Lite (Dual-Stack Lite), bei dem Kunden nativ IPv6 und getunneltes IPv4 hinter Carrier-Grade NAT bekommen. Das reicht für Surfen. Wer Serverdienste (z. B. Spiele-Server, Remote-Zugriff) anbietet, leidet manchmal unter NAT-Problemen im IPv4-Bereich. IPv6 hingegen erlaubt direktes Hosting, sofern Firewall-Rules stimmen.

4.3 Heimumgebung

  • Router: Viele Home-Router (FRITZ!Box, Speedport, etc.) sind Dual-Stack-fähig. Bei manchen muss man IPv6 aktivieren.
  • Geräte: Windows, macOS, Linux, Android, iOS sind standardmäßig IPv6-fähig. Je nach ISP bekommt man ein IPv6-Präfix.
  • Vorteil: Geräte können von außen direkt angesprochen werden, z. B. Smart-Home-Kameras, ohne Portforwarding. Dafür sollte man firewallen.

4.4 Enterprise-Umgebung

Unternehmen tun sich teils schwer mit IPv6, weil:

  • IT-Personal muss IPv6 adressplanung, DNS, RA, DHCPv6 etc. lernen.
  • Sicherheitskonzepte ändern sich, NAT verliert an Relevanz.
  • Viele Legacy-Systeme können nur IPv4 oder sind schlecht getestet.

Daher betreiben sie IPv6 oft nur testweise oder Dual-Stack. Netzwerk-Equipment (Switches, Router, Firewalls) sollte IPv6 nativ supporten, was bei modernen Geräten üblich ist.

5. Gegenüberstellung und Fazit

5.1 Tabelle: IPv4 vs. IPv6

MerkmalIPv4IPv6
Adresslänge32 Bit (~4,3 Mrd. Adressen)128 Bit (~3,4 × 10^38 Adressen)
NotationDezimalpunkt: z. B. 192.168.0.1Hexadezimal mit Doppelpunkten: 2001:db8::1
Headergröße20 Byte (ggf. + Optionen)40 Byte fester Basisheader + Erweiterungsheader
FragmentierungRouter können fragmentierenNur Endsystem darf fragmentieren
KonfigurationDHCP, manuell, private Adressen + NATSLAAC, DHCPv6, global geroutet, kein NAT nötig
SicherheitskonzeptNAT weit verbreitet, IPsec optionalIPsec integraler Bestandteil, End-to-End möglich
AdressknappheitDe-facto ausgeschöpft, Workarounds mit CGNATSehr großer Raum, praktisch kaum limitiert
ÜbergangViele Übergangsverfahren, Dual-Stack
VorteilWeit verbreitet, altbewährt, „alles läuft“Massiver Adressvorrat, modernes Design
NachteilAdressen knapp, NAT-Komplexität, kein End-to-EndKomplexe Koexistenz, Implementierung teils schleppend

5.2 Zusammenfassung und Ausblick

IPv4 hat das Internet groß gemacht, stößt jedoch seit Jahren an Kapazitätsgrenzen. IPv6 ist die Antwort mit einem fast unerschöpflichen Adressraum und technischen Verbesserungen. Dennoch bleibt die Umstellung schwierig, weil alle Beteiligten (ISPs, Firmen, private Router) mitziehen müssen. Bis heute – rund 20 Jahre nach den ersten IPv6-Spezifikationen – betreiben wir überwiegend Dual-Stack oder nutzen Tunnellösungen.

Für Nutzer bedeutet das: Die meisten haben es nicht bemerkt, aber viele Rechner haben längst eine IPv6-Adresse. Wer spezialisierte Anwendungen betreibt, profitiert von direkter End-to-End-Erreichbarkeit im IPv6-Fall – vorausgesetzt, der Provider gibt einem ein natives IPv6-Netz. Firmen können interne Netze auf IPv6 umstellen, doch die Lernkurve und Migrationskosten sind real.

Fazit: IPv4 und IPv6 unterscheiden sich vor allem im Addressing (32 vs. 128 Bit) und manchen technologischen Details (Header, Autokonfiguration, NAT-Freiheit). IPv6 bietet eindeutig die langfristige Zukunft, ohne Adressknappheit und potenziell effizienterem Routing. Trotzdem wird IPv4 noch lange bleiben, schon wegen abertausender Legacy-Geräte, Services und praktischer Komplexität. Eine Welt, in der IPv6 allein existiert, mag das Endziel sein – doch Koexistenz und Dual-Stack werden uns noch mehrere Jahre, wenn nicht Jahrzehnte begleiten.

Wie hilfreich war dieser Beitrag?

Klicke auf die Sterne um zu bewerten!

Es tut uns leid, dass der Beitrag für dich nicht hilfreich war!

Lasse uns diesen Beitrag verbessern!

Wie können wir diesen Beitrag verbessern?

Meroth IT-Service ist Ihr lokaler IT-Dienstleister in Frankfurt am Main für kleine Unternehmen, Selbstständige und Privatkunden


Kostenfreie Ersteinschätzung Ihres Anliegens?

❱ Nehmen Sie gerne Kontakt auf ❰

Werbung

CHERRY KW 3000, Kabellose Tastatur mit Nummernblock, Deutsches Layout (QWERTZ), 2,4 GHz Funk, Geräuscharme Tasten, Flaches Design, Batteriebetrieben, Schwarz
CHERRY KW 3000, Kabellose Tastatur mit Nummernblock, Deutsches Layout (QWERTZ), 2,4 GHz Funk, Geräuscharme Tasten, Flaches Design, Batteriebetrieben, Schwarz*
UVP**: € 26,99
€ 25,47
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 23,95
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 27,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
UGREEN Revodok Magnetische Dockingstation mit 4K@60Hz HDMI USB-C & USB-A, 100W PD Schnellladung USB C Hub kompatibel mit iPhone 16/15 Serie, iPad Pro und mehr
UGREEN Revodok Magnetische Dockingstation mit 4K@60Hz HDMI USB-C & USB-A, 100W PD Schnellladung USB C Hub kompatibel mit iPhone 16/15 Serie, iPad Pro und mehr*
€ 19,99
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
Logitech kabellose Maus M190, geschwungenes Design für beidhändige Nutzung, Batterielebensdauer von 18 Monaten plus Stromsparmodus, USB-Empfänger, präzise Kontrolle dank breitem Rad und Tasten - Blau
Logitech kabellose Maus M190, geschwungenes Design für beidhändige Nutzung, Batterielebensdauer von 18 Monaten plus Stromsparmodus, USB-Empfänger, präzise Kontrolle dank breitem Rad und Tasten - Blau*
UVP**: € 17,99
€ 10,82
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 11,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 11,95
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
HP LaserJet MFP M234dw Multifunktionslaserdrucker, Schwarzweiß, 3-in-1 Drucker, Scanner, Kopierer, WLAN, LAN, Duplex, Airprint, 29 S/Min
HP LaserJet MFP M234dw Multifunktionslaserdrucker, Schwarzweiß, 3-in-1 Drucker, Scanner, Kopierer, WLAN, LAN, Duplex, Airprint, 29 S/Min*
UVP**: € 229,90
€ 142,99
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 178,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
TP-Link TL-POE170S PoE++ Injektor (2 Gigabit-Ports, kompatibel mit 802.3af /at/bt, Gesamtleistung mit bis zu 60W, Wandmontage und Desktop-Design, Plug and Play)Schwarz
TP-Link TL-POE170S PoE++ Injektor (2 Gigabit-Ports, kompatibel mit 802.3af /at/bt, Gesamtleistung mit bis zu 60W, Wandmontage und Desktop-Design, Plug and Play)Schwarz*
UVP**: € 59,90
€ 42,09
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 42,09
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 69,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
Canon PIXMA TS3350 Serie – All-in-One-Drucker für den Heimgebrauch mit LCD-Display | Kabellos für einfaches Drucken von deinem Smartphone | Canon Drucker für Zuhause
Canon PIXMA TS3350 Serie – All-in-One-Drucker für den Heimgebrauch mit LCD-Display | Kabellos für einfaches Drucken von deinem Smartphone | Canon Drucker für Zuhause*
UVP**: € 57,01
€ 54,50
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
WD Blue SA510 SATA SSD 1 TB M.2 2280 (Lesen bis 560 MB/s, Schreiben bis 520 MB/s, Upgrade für PC/Laptop, dreimonatiges Probeabo von Dropbox Professional, Western Digital SSD Dashboard)
WD Blue SA510 SATA SSD 1 TB M.2 2280 (Lesen bis 560 MB/s, Schreiben bis 520 MB/s, Upgrade für PC/Laptop, dreimonatiges Probeabo von Dropbox Professional, Western Digital SSD Dashboard)*
UVP**: € 69,99
€ 66,90
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 64,90
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 66,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
UGREEN Case Elektronische Kabeltasche Elektronik Organizer Tasche Etui Reise Organisation für Ladegeräte,Festplatten, Zubehör,Kabel,USB Stick,SD Karten,USB-HUB,Kameraequipment(Schwarz)
UGREEN Case Elektronische Kabeltasche Elektronik Organizer Tasche Etui Reise Organisation für Ladegeräte,Festplatten, Zubehör,Kabel,USB Stick,SD Karten,USB-HUB,Kameraequipment(Schwarz)*
Kein Angebot verfügbar.
Microsoft 365 Family 12+3 Monate, bis zu 6 Nutzer | PC/Mac und mobile Geräte | bis zu 6 TB OneDrive Cloudspeicher | Aktivierungscode per E-Mail + McAfee Total Protection | 12 Monate| 6 Geräte
Microsoft 365 Family 12+3 Monate, bis zu 6 Nutzer | PC/Mac und mobile Geräte | bis zu 6 TB OneDrive Cloudspeicher | Aktivierungscode per E-Mail + McAfee Total Protection | 12 Monate| 6 Geräte*
Kein Angebot verfügbar.
Synology DiskStation DS224+ 2 Bay Dekstop NAS
Synology DiskStation DS224+ 2 Bay Dekstop NAS*
UVP**: € 400,46
€ 339,00
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 339,00
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 349,90
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
Brother MFC-J5955DW Business-Ink 4-in-1 Multifunktionsgerät mit DIN A3 Druckfunktion (30 Seiten/Min, Tintenstrahl, USB, LAN, WLAN, Duplexdruck) weiß/grau 545 x 436 x 375 mm (BxTxH)
Brother MFC-J5955DW Business-Ink 4-in-1 Multifunktionsgerät mit DIN A3 Druckfunktion (30 Seiten/Min, Tintenstrahl, USB, LAN, WLAN, Duplexdruck) weiß/grau 545 x 436 x 375 mm (BxTxH)*
€ 333,19
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 329,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
HP Color LaserJet Pro MFP 4302fdw Multifunktions-Farblaserdrucker, Automatischer beidseitiger Druck, Wi-Fi, Fax, Hohe Druckgeschwindigkeit, Bis zu 50.000 S./Monat, HP Wolf Pro Security
HP Color LaserJet Pro MFP 4302fdw Multifunktions-Farblaserdrucker, Automatischer beidseitiger Druck, Wi-Fi, Fax, Hohe Druckgeschwindigkeit, Bis zu 50.000 S./Monat, HP Wolf Pro Security*
UVP**: € 665,00
€ 453,99
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 454,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 549,99
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
Logitech ERGO M575S kabellose Trackball-Maus, kabellose ergonomische Maus mit Bluetooth und verschlüsseltem Dongle, komfortable Daumensteuerung, für PC/Mac - Graphit
Logitech ERGO M575S kabellose Trackball-Maus, kabellose ergonomische Maus mit Bluetooth und verschlüsseltem Dongle, komfortable Daumensteuerung, für PC/Mac - Graphit*
UVP**: € 54,99
€ 41,35
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 49,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 51,95
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
Canon i-SENSYS LBP122dw Schwarzweiß-Laserdrucker, 29 DIN A4 Seiten/Minute, USB, 150 Blatt Papierkassette und Mehrzweckeinzug
Canon i-SENSYS LBP122dw Schwarzweiß-Laserdrucker, 29 DIN A4 Seiten/Minute, USB, 150 Blatt Papierkassette und Mehrzweckeinzug*
€ 172,53
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
Logitech M110 Kabelgebundene USB-Maus, geräuschlose Tasten, komfortables Design in voller Größe, beidhändig bedienbar PC / Mac / Laptop - Grau
Logitech M110 Kabelgebundene USB-Maus, geräuschlose Tasten, komfortables Design in voller Größe, beidhändig bedienbar PC / Mac / Laptop - Grau*
UVP**: € 15,99
€ 12,79
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 12,95
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
€ 14,99
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
Lenovo IdeaPad Slim 5 Laptop | 14
Lenovo IdeaPad Slim 5 Laptop | 14" OLED Display | Intel Core i7-13620H | 16GB RAM | 512GB SSD | Intel Grafik | Windows 11 Home | QWERTZ | grau | 3 Monate Premium Care*
€ 899,00
Auf Lager
Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
(*) Werbung / Affiliate-Links: Wenn Sie auf einen dieser Links klicken und einkaufen, erhalte ich eine Provision. Für Sie verändert sich der Preis dadurch nicht. Zuletzt aktualisiert am 15. Juli 2025 um 13:59. Die hier gezeigten Preise können sich zwischenzeitlich auf der Seite des Verkäufers geändert haben. Alle Angaben ohne Gewähr.
(**) UVP: Unverbindliche Preisempfehlung

Preise inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten
Abonnieren
Benachrichtige mich bei
0 Kommentare
Inline Feedbacks
Alle Kommentare anzeigen
Nach oben scrollen