Zusammenfassung

  • Der 20-Bit-Flow-Label liegt im festen IPv6-Header und kann zusammen mit Quell- und Zieladresse einen Klassifikationsschlüssel bilden, wenn Transportports nicht verfügbar sind.
  • Ein Wert soll innerhalb eines Flows stabil und zwischen Flows gut verteilt sein; Eindeutigkeit, Authentisierung, Priorität oder Pfadgarantie entstehen daraus nicht.
  • RFC 6438 und RFC 7098 konkretisierten auf Basis von RFC 6437 begrenzte Anwendungen für Tunnel, ECMP/LAG und Server-Lastverteilung.

Ein Feld wechselt sein Betriebsmodell

RFC 6437 ersetzte RFC 3697. Die neue Spezifikation förderte von Quellen gesetzte Nichtnullwerte, eine annähernd gleichmäßige Verteilung und eine zustandslose Erzeugung. Zugleich blieb die Erwartung erhalten, dass ein Nichtnullwert unterwegs nicht verändert wird. Ein Forwarder darf einen Nullwert im Auftrag der Quelle füllen, doch die Funktion muss konfigurierbar und standardmäßig abgeschaltet sein. Die Quelle bleibt der bevorzugte Ort der Vergabe.

Diese Verschiebung lässt sich als historische Vereinfachung lesen. Das Netz musste dem Wert keine anwendungsbezogene Semantik zuschreiben. Eine Quelle lieferte stabiles und verteiltes Material, ein weiterleitendes Gerät nahm es als einen Bestandteil seines Hashs. Das ist eine redaktionelle Ableitung aus den RFC-Regeln, keine Aussage über heutige Verbreitung.

Die Mechanik beginnt bei einer klaren Nullgrenze. Null bedeutet lediglich „nicht gelabelt“. Für einen Flow soll die Quelle denselben Nichtnullwert in alle Pakete schreiben. Über viele Flows sollen die Werte einer diskreten Gleichverteilung ähneln und schwer vorhersehbar sein. Ein 20-Bit-Hash des Fünfertupels oder eine pseudozufällige Vergabe mit wenig Quellzustand sind Beispiele, keine vorgeschriebenen Algorithmen. Fortlaufende Nummern werden nicht empfohlen.

Ein IPv6-Flow ist nicht zwingend deckungsgleich mit einer Transportverbindung. RFC 6437 empfiehlt dennoch, voneinander unabhängige Transportverbindungen oder Anwendungsströme üblicherweise verschiedenen Flows zuzuordnen. Kollisionen bleiben möglich: Erhalten zwei gleichzeitige Flows zwischen denselben Adressen denselben Label, kann eine labelbasierte Behandlung sie nicht trennen. Das Feld ist ein Hilfsmittel zur Affinität, kein eindeutiger Name.

Klassifikation an einer festen Stelle

Lastverteilung verwendet häufig Transportports. In IPv6 können diese in späteren Fragmenten fehlen, durch Verschlüsselung unzugänglich sein oder erst hinter einer Kette von Erweiterungsheadern liegen. Der Flow Label steht an einer festen Stelle. Er legt weder den verborgenen Port noch die Anwendung offen; er stellt anderes, leicht erreichbares Material bereit.

RFC 6438 wendet diese Eigenschaft auf IP-in-IPv6-Tunnel an. Viele innere Flows können dasselbe äußere Adresspaar tragen. Nutzt ECMP oder Link Aggregation nur dieses Paar, kann der Verkehr auf einen einzigen Pfad polarisiert werden. Der sendende Tunnelendpunkt kann deshalb aus einem inneren Zwei- oder Fünfertupel einen äußeren Label ableiten und ihn während des inneren Flows konstant halten. Andere Flows erhalten möglichst andere Werte.

Zwischenrouter müssen die innere Sitzung nicht verstehen. Eine gelegentliche Hashkollision bleibt akzeptabel: Zwei Nutzerflows bekommen dieselbe labelbasierte Behandlung, aber weder eine gemeinsame Identität noch einen exklusiven Pfad.

RFC 7098 beschreibt den Einsatz bei Layer-3/4-Lastverteilern. Quelladresse plus Flow Label oder Zieladresse, Quelladresse und Flow Label können als Sitzungsschlüssel dienen. Ein zustandsloses Gerät hasht den Schlüssel, damit Pakete eines Flows denselben Server erreichen. Ein zustandsbehaftetes Gerät speichert die Zuordnung. Für Pakete mit Nullwert bleibt die herkömmliche Auswertung des Transportheaders bestehen.

Auch gespeicherter Zustand beseitigt die Grenze nicht. Verwendet eine neue Transportverbindung zwischen denselben Adressen denselben Label erneut, kann der Schlüssel allein sie nicht als neue Sitzung erkennen. Er hält Behandlung zusammen, nicht die Bedeutung oder Lebensdauer einer Anwendung.

Was die Quellen nicht zeigen

Die drei Dokumente definieren das Feld, die Regeln und optionale Anwendungsmuster. Sie liefern keine aktuelle Bestandsaufnahme, keinen Herstellervergleich und keine Leistungswerte. Aus ihnen folgt weder, dass Nichtnullwerte heute allgemein vorkommen, noch dass jeder Betreiber messbare Vorteile erzielt.

Ebenso wenig folgt aus dem Label eine Garantie für einen Pfad, einen Server, Erreichbarkeit, Fairness oder Reihenfolge. Die veröffentlichte Mechanik begrenzt solche Schlussfolgerungen ausdrücklich.

Quellen