IPv4와 IPv6

IPv4와 IPv6

IPv4(Internet Protocol version 4) 개념

인터넷에서 사용되는 패킷 교환 네트워크상에서 데이터를 교환하기 위한 32비트 주소체계를 갖는 네트워크 계층의 프로토콜

IPv4 헤더

출처 - 위키백과

IPv4 클래스 분류

A 클래스

가장 높은 단위의 클래스로서 1~126 범위의 IP 주소

0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

B 클래스

두 번째로 높은 단위의 클래스로서 첫 번째 단위의 세 숫자는 128~191 가운데 하나를 가짐

128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

C 클래스

최하위의 클래스로서 첫 번째 단위의 세 숫자는 192~223 가운데 하나를 가짐

192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

D 클래스

멀티캐스트 용도로 예약된 주소

224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

E 클래스

연구를 위해 예약된 주소

240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

IPv6(Internet Protocol version 6) 개념

IPv4가 가지고 있는 주소 고갈, 보안성, 이동성 지원 등의 문제점을 해결하기 위해서 개발된 128Bit 주소체계를 갖는 차세대 인터넷 프로토콜

IPv6 특징

• Ip 주소의 확장 : 128비트의 주소 공간
• 이동성 : 네트워크의 물리적 위치에 제한 받지 않고 같은 주소를 유지하면서 자유롭게 이동
• 인증 및 보안 기능 : 패킷 출처 인증과 데이터 무결성 및 비밀 보장 기능
• 개선된 QoS 지원 : Flow Label을 도입하여 높은 품질의 서비스 제공
• Plug&Play 지원 : IPv6 호스트는 IPv6 네트워크에 접속하는 순간 자동적으로 네트워크 주소를 부여 받음
• Ad-hoc 네트워크 지원 : Ad-hoc 네트워크를 위한 자동 네트워킹 및 인터넷 연결 지원
• 단순 헤더 적용 : 고정 크기의 단순 헤더를 사용하는 동세에 확장 헤더를 통해 확장 및 옵션 기능의 사용
• 실시간 패킷 추적 가능 : Flow Label을 사용하여 패킷의 흐름을 실시간 제공

IPv6 헤더

출처 - oracle

IPv6 주소체계

IPv6는 128비트의 주소 공간을 제공하며 16비트 단위로 나누어진 블록은 다시 4자리 16진수로 변환되고 콜론으로 구분한다.

64비트를 기준으로 앞 64비트를 네트워크 주소로 뒤 64비트를 네트워크에 연결된 랜카드 장비 등에 할당하는 인터페이스 주소로 활용한다.

IPv4에서 IPv6으로 전환 방법

듀얼 스택(Dual Stack)

계층에 두 가지의 프로토콜이 모두 탑재되어 있고 통신 상대방에 따라 해당 IP 스택을 선택하는 방법

• 장점 : DNS 주소 해석 라이브러리가 두 IP 주소 유형을 모두 지원
• 단점 : 프로토콜 스택 수정으로 인한 과다한 비용 발생

터널링(Tunneling)

IPv6 망에서 인접한 IPv4 망을 거쳐 다른 IPv6 망으로 통신할 때 IPv4 망에 터널을 만들고 IPv4에서 사용하는 프로토콜로 캡슐화하여 전송하는 방법

• 장점 : 여러 표준화 활동과 기술 표준이 존재
• 단점 : 구현이 어려우며, 복잡한 동작 과정

주소 변환(Address Translation)

IPv4 망과 IPv6망 사이에 주소 변환기를 사용하여 서로 다른 네트워크상의 패킷을 변환시키는 방법

• 장점 : IPv4, IPv6 호스트의 프로토콜 스택에 대한 수정이 필요 없으며 변환 방식이 투명하고 구현이 용이
• 단점 : 고가의 주소 변환기 필요