[컴퓨터 네트워크] 6. 인터넷 IPv6 주소
1. 인터넷 IPv6 주소 특징
1) 인터넷 IPv6 주소 등장
• IPv4 주소의 부족으로 인해 IPv6 주소 체계가 등장하게 되었다.
IPv4의 문제점
• 32비트 주소 체계로 약 43억 개의 IP만 제공되어 개수 부족
• 클래스별 주소 분류로 인해 비효율적인 주소 할당
• 국가별 IP 주소 개수 불균형
• NAT, DHCP 등의 방법으로도 주소 부족 문제 해결에 한계
• 보안 기능이 옵션으로 제공되어 취약
• 패킷 품질 보장 기능 미비
• 임베디드 모바일 시스템에서 설정 어려움
2) 인터넷 IPv6 주소 개요
• 총 128비트로 구성되어 방대한 개수의 주소 제공
• 16비트씩 8개 블록으로 나누고 콜론(:)으로 구분
• 각 16비트는 4자리의 헥사코드(Hexadecimal)로 표현 (예: 200a:1300:abcd:0004:3333:fe22:23ab:11aa)
• 네트워크 주소와 인터페이스 주소로 구분 (64비트씩 할당)
• VLSM 표기법(/XX)으로 네트워크 주소를 구분
• 글로벌 유니캐스트, 멀티캐스트, 애니캐스트 주소로 구분됨
3) 인터넷 IPv6 주소 표현
• IPv6 주소 표기 방법은 RFC4291, RFC5952에서 정의됨
• 생략법 적용 가능
- 상위 0을 생략 가능 (예: 0002 → 2, 0020 → 20)
- 연속된 0을 :: 로 축약 가능 (예: 0000:0000 → :: )
• IPv4 주소를 IPv6에서 표현할 수 있음 (예: 130.130.193.193)
4) 인터넷 IPv6 주소 구분
• 포맷 프리픽스(Format Prefix)를 통해 주소 구분
5) 인터넷 IPv4 주소와 IPv6 주소 비교
• IPv4는 32비트, IPv6는 128비트
• IPv4는 8비트씩 4부분으로 10진수 표시, IPv6는 16비트씩 8부분으로 16진수 표시
• IPv4 주소 개수는 약 43억 개, IPv6는 방대한 개수 제공
• IPv4는 A, B, C 클래스별 주소 할당, IPv6는 순차적 할당
• IPv4는 품질 기능이 미비하지만, IPv6는 서비스 품질(QoS) 보장 가능
• 보안 기능에서 IPv4는 IPsec 별도 설치, IPv6는 기본 제공
• IPv6는 플러그 앤 플레이 지원, 모바일 및 웹 캐스팅 용이
6) 인터넷 IPv4 주소에 대한 IPv6 주소 대응
• 멀티캐스트 주소: IPv4(224.0.0.x/4) → IPv6(FF00::/8)
• 브로드캐스트 주소: IPv4(255.255.255.255) → IPv6에서 별도 없음
• 미지정 주소: IPv4(0.0.0.0/32) → IPv6(::/128)
• 루프백 주소: IPv4(127.0.0.1) → IPv6(::1/128)
• 공인 IP 주소: IPv4(공인 IP) → IPv6(Global Unicast Address)
• 사설 IP 주소: IPv4(10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16) → IPv6에서 별도 없음
• 링크 로컬 주소: IPv4에서 없음 → IPv6(FE80::/64)
7) 인터넷 IPv6 글로벌 유니캐스트 IP 주소
• 공인 IP 주소와 유사한 개념으로 인터넷에서 사용됨
• IPv6 글로벌 주소 대역: 2001::/16, 2003::/18, 3ffe::/16
• TLA(Top Level Aggregation): 최상위 라우팅 계층 식별자로 IANA에서 할당
• NLA(Next Level Aggregation): 특정 네트워크 구분 및 기관 단위 할당
• SLA(Site Level Aggregation ID): 서브넷 식별자로 16비트로 최대 65,535개 서브넷 구성 가능
8) 인터넷 IPv6 멀티캐스트 주소
• Format Prefix가 FF로 시작
• IPv4의 멀티캐스트(224.0.0.X)와 유사
• 플래그 필드를 통해 주소 유형을 구분
- ‘0’: Well-known 멀티캐스트 주소
- ‘1’: 일시적 사용 멀티캐스트 주소
• 네트워크 범위를 나타내는 Scope 지정 가능
- 1: 노드 로컬
- 2: 링크 로컬
- 5: 사이트 로컬
9) 인터넷 IPv6 링크 로컬 주소
• 동일 링크 및 서브넷에서만 사용되는 주소
• FE80::/10의 고정 대역과 인터페이스 EUI-64 ID 결합으로 구성
10) 인터넷 IPv6 애니캐스트 주소
• 그룹을 나타내며 송신 주소로 사용 불가
• 멀티캐스트 주소와 유사하지만, 가장 가까운 인터페이스에만 패킷 전달
• 거리 측정은 라우팅 거리 기반
11) PC에서 인터넷 IPv6 주소 설정 확인
• 운영체제별 IPv6 주소 설정 확인 가능
12) 인터넷 IPv4 주소에서 IPv6 주소로 변환
이중 스택 변환
• IPv4와 IPv6 프로토콜을 모두 지원하는 시스템 구축
• DNS 주소 해석 방식: IPv6(AAAA 레코드), IPv4(A 레코드)
터널링 변환
• IPv4 네트워크를 거쳐 IPv6 패킷을 전달할 때 캡슐화 사용
게이트웨이 변환
• IPv4 패킷을 IPv6 형식으로 변환하는 게이트웨이 활용
2. 인터넷 IPv6 패킷 구조
1) 인터넷 IPv6 패킷 구조
• 기본 헤더(40바이트), 확장 헤더(필요 시 추가), 데이터 필드 포함
• 확장 헤더는 추가적인 기능이 필요할 때 사용
확장 헤더의 주요 역할
• Hop-by-Hop 옵션: 경유 노드마다 전달 처리
• Destination 옵션: 목적지에서의 처리 지정
• Routing: 패킷의 경유 라우터 지정
• Fragmentation: 패킷 분할 및 재조립 지원
• Authentication: 보안 인증 제공
• Encapsulating Security Payload: 인증 및 암호화 지원
2) 인터넷 IPv6 패킷 장점
• 주소 길이 증가(32비트 → 128비트)
• 보안 기능 강화(IPsec 기본 제공)
• 품질 기능 향상(트래픽 클래스 및 플로우레이블 추가)
• 주소 설정 간소화(플러그 앤 플레이 지원)
• 헤더 포맷 단순화(IPv4보다 제어 필드 간소화)
• 개선된 모바일 지원(헤더 내 이동성 지원 포함)
3. 인터넷 IP 주소 설정 방법
1) 라우터 기능
• 라우터는 목적지까지의 경로를 설정하는 장비
2) 인터넷 장비에 주소 설정
라우터 시뮬레이터
• 라우터 기능을 시뮬레이션 가능
• 인터넷에서 무료 다운로드 가능
네트워크 설계 및 주소 설정
• 네트워크 환경 설계 및 기능 설정 지원
• 패킷 트레이서 사용 가능
3) 라우터 인터페이스 주소 설정
• LAN 및 WAN 인터페이스에 IP 설정
4) 라우터에서 라우팅 프로토콜 RIP 설정
• 라우터 인터페이스에 라우팅 프로토콜 적용
5) PC에서 인터넷 IP 주소 설정
• 제어판 → 네트워크 및 인터넷 → TCP/IP 설정
이 내용은 휴넷사회복지평생교육원의 컴퓨터 네트워크 강의를 듣고 정리한 것입니다.