• 확장된 주소 공간

IPv6

20011397 문은영 20021449 김은혜 20021483 류현미

• IPv4 의 한계

- IP 주소에 대한 수요 증가로 주소 고갈 문제 발생 - 클래스 단위 주소 할당 방식으로 인한 주소의 낭비

- 다양한 서비스 제공 , 보안기술 등 새로운 요구 사항 등장

• IPv6 의 등장

- 1996 년 IETF 에서 IPv6(IP version 6, RFC 2460) 를 표준화

- 기존 IPv4 의 32 비트 주소길이를 4 배 확장한 128 비트 주소 길이를 사용 ( 약 3.4×10³⁸(2¹²⁸) 개 )

- 보안 , 라우팅 효율성 문제 , QoS(Quality of Service) 보장 , 무선

1. 개요 ^(1/1)

2. 특징 ^(1/3)

＊ IPv6 의 특징

• 확장된 주소 공간

• 새로운 헤더 포멧

• 향상된 서비스의 지원

• 보안 기능

IPv6 는 프로토콜 내에 보안관련 기능을 탑재

• 주소 자동설정

LAN 상의 MAC(Medium Access Control) 주소와 라우터가

제공하는 네트워크 프리픽스 (prefix) 를 결합하여 IP 주소

자동설정

2. 특징 ^(2/3)

• 시스템 관리나 설정에 필요한 비용과 시간을 줄여줌

• 사용자에게 편리함 제공

• 상태 보존형 자동설정 (Stateful auto-configuration)

• 비상태형 자동설정 (Stateless auto-configuration)

2. 특징 ^(3/3)

＊ IPv4 vs. IPv6

구 분 IPv4 IPv6

주소 길이 32비트 128비트

표시 방법 8 비트씩 4 부분으로 10 진수로 표시

예 ) 203.252.53.55

16비트씩 8 부분으로 16 진수로 표시

예 )

2002:0221:ABCD:DCBA:0000:0000:FFFF:4002

주소개수 약 43 억개 2¹²⁸ 개 ( 약 43 억 × 43 억 × 43 억 × 43억 개 )

주소할당 방 식

A,B,C,D 등의 클래스단위 비순차 적 할당

네트워크 규모 , 단말기 수에 따른 순차 적 할당

브로드캐스트

주소 있음 없음 ( 대신 , 로컬 범위 내에서의 모든

노드에 대한 멀티캐스트 주소 사용 ) 보안 IPSec 프로토콜 별도 설치 IPSec 자체 지원

서비스 품질 제한적 품질 보장

(Type of Service 에 의한 서 비스 품질 일부 지원 )

확장된 품질 보장

( 트래픽 클래스 , 플로우 레이블에 의한 서 비스 품질 지원 )

3. IPv6 주소 ^(1/5)

• IPv6 주소 표기

이진형식으로 된 128 비트 IPv6 주소

16

비트 단위로 나눔

16

진수 변환 , 콜론구분

0010000111011010100100001101001100000000010100000010111100111011 0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010

0010000111011010 1001000011010011 0000000001010000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010

3. IPv6 주소 ^(2/5)

0

0

0

“::”

21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

2001:2B8:0:0:0:0:0:AC1

2001:2B8::AC1

3. IPv6 주소 ^(3/5)

0 의 연속이 두번이상 겹치는 경우

2001:2B8:0:0:ffff:0:0:AC1

2001:2B8::ffff::AC1 2001:2B8::ffff:0:0:AC1 or

2001:2B8:0:0:ffff::AC1

3. IPv6 주소 ^(4/5)

• IPv6 프리픽스 (prefix) 형식

ex)

IPv6 주소 / 프리픽스 길이

21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A/64

21DA:D3:0:2F3B::/64

3. IPv6 주소 ^(5/5)

유니 캐스트 (unicast)

멀티캐스트 (multicast)

애니 캐스트 (anycast)

4. IPv6 패킷 구조 (1/5)

• IPv6 의 기본 헤더 양식

- 정렬 (Alignment) 이 32 비트의 배수에서 64 비트의 배수로 변경 - 헤더 길이 필드가 없어졌으면 데이터그램 길이 필드가 Payload Lengt

h 필드로 대체

- 근원지와 목적지 주소 필드의 길이가 각각 16 Octet 씩 증가 - 단편화 정보가 기본 헤더의 고정 필드에서 확장자 헤더로 이동 - TIME-TO-LIVE 필드가 HOP LIMIT 필드로 대체

- SERVICE TYPE 필드가 FLOW LABEL 필드로 대체

- PROTOCOL 필드가 다음 헤더의 타입을 지정하는 필드로 대체

4. IPv6 패킷 구조 (2/5)

• 기본구조

• 세부내용

4. IPv6 패킷 구조 (3/5)

• 이중 스택 (Dual Stack)

IP 계층에 두 가지 (IPv4, IPv6) 의 프로토콜이 모두 탑재되 어

있고 통신 상대방에 따라 해당 IP 스택을 선택하는 시스템

5. IPv4/IPv6 전환 ^(1/5)

Application TCP, UDP IPv4 IPv6

Ethernet 등

5. IPv4/IPv6 전환 ^(2/5)

• 터널링 (Tunneling)

– 터널링 : 어떤 프로토콜의 패킷을 다른 프로토콜의 패 킷 안에 캡슐화하여 통신

IPv4 호스트

라우터 라우터

IPv6 호스트

IPv6네트워크 IPv4네트워크

IPv6 패킷 IPv4 패킷 IPv6 패킷

IPv6네트워크

5. IPv4/IPv6 전환 ^(3/5)

설정 터널링

• 출발지 / 목적지의 호스트가 IPv6 호환 주소를 인식하지 못할 때

• 메뉴얼을 통한 정적 터널링

• 6Bone 에서 사용

IPv6 네트워크

라우터

IPv6 호스트 IPv6 호스트

IPv4 네트워크

라우터 IPv6

네트워크

::a.a.a.a ::b.b.b.b

IPv6 헤더

::a.a.a.a ::b.b.b.b

a.b.c.d e.f.g.h _IPv4

헤더

5. IPv4/IPv6 전환

– 자동 터널링

• IPv4 호환 주소 (IPv4-compatible address) 를 이용 한 동적 터널링

• 6to4 터널링 방식 , ISATAP(Intra-Site Automatic T unnel Addressing Protocol) 방식이 사용

IPv6 네트워크

라우터

IPv6 호스트 IPv6 호스트

IPv4 네트워크

라우터 IPv6

네트워크

DATA

::a.a.a.a ::b.b.b.b

IPv6 헤더

::a.a.a.a ::b.b.b.b a.a.a.a b.b.b.b

IPv6 헤더

IPv4 헤더

5. IPv4/IPv6 전환 ^(5/5)

• IPv4/IPv6 변환 (Translation)

IPv4-IPv6 게이트웨이를 통해 서로 다른 네트워크 상의 패 킷을 변환

네트워크 레벨의 게이트웨이 vs. 어플리케이션 레벨의 게 이트웨이

IPv4 호스트

IPv4네트워크

게이트웨이

IPv6 호스트

IPv6네트워크

IPv4 패킷 IPv6 패킷

6. Mobile IPv6 (1/5)

＊필요성

-

고품질의 인터넷 서비스 이용 요구

- 휴대용 컴퓨터나 PDA 와 같은 이동 단말들의 성 능 향상

- 무선 통신 기술의 발전과 사용자 수 증가 - 차세대 IPv6 를 이용한 이동성 제공

- IPv4 의 주소부족 문제 해결

6. Mobile IPv6 (2/5)

모바일 IPv6 용어

■ 이동노드 (Mobile Node, MN) : 자신의 망 접속위치를 바꾸는 호스트 또는 라우터

■ Correspondent Node(CN) : 이동 노드와 통신하고 있는 호스트 또는 라우터

■ Home Network (HN) : MN 이 이동하기 전에 Home-Link 의 Prefix 를 따르는 Home Address 를 가지고 통신하고 있던 Network

■ 홈 에이전트 (Home Agent, HA) : 홈 망에 있는 라우터 중 이동 노드의 등록정보를 가 지고 있어 외부망에 있는 이동 노드의 현재 위치로

데이터 그램을 보내주는 라우터

■ COA : 이동노드가 외부 망으로 이동하였을 경우 IPv6 의 주소자동설정으로 획득한 주 소로 이동노드가 현재위치한 망의 프리픽스 정보를 갖으며 , 이동노드에서 전송 하는 모든 패킷은 이 주소를 IPv6 헤더의 근원지주소로 설정

■ 바인딩 (Binding) : 이동한 노드가 홈 에이전트에 등록하는 COA 와 해당 노드의 홈 주소

6. Mobile IPv6 (3/5)

6. Mobile IPv6 (4/5)

＊

- 이동 노드와 통신하는 CN 은 바인딩 갱신 처리 , 홈 어드레스 옵션 처리 능력을 가지고 있어야함 .

- 홈에이전트는 Proxy Neighbor Discovery 기능 , IPv6 encapsulation 수행 능력 , Home Agent Address Request/Reply 메시지 처리 능력을 가지고 있어야 한다 .

- 이동노드는 IPv6 de-capsulation 수행 능력 , Binding Update/Reque st/Acknowledgement Option 처리 능력 , Home Agent Address Re quest/Reply 메시지 처리 능력을 가지고 있어야한다 .

7. Mobile IPv6 원리 (1/6)

7. Mobile IPv6

원리 (2/6)

① 홈에이전트 등록

(Home Agent Registration)

7. Mobile IPv6 원리 (3/6)

② 트라이앵글 라우팅 (Triangle Routing)

7. Mobile IPv6 원리 (4/6)

③ 라우팅 최적화

(Routing Optimization)

7. Mobile IPv6 원리 (5/6)

④ 바인딩 관리

(Binding Management)

7. Mobile IPv6 원리 (6/6)

⑤ 이동 탐지

(Movement Detection)