IPv6

1. IPv6 20021694 노경태 20021765 한종우 20021686 김지원 20021600 장종곤

2. 목 차 • 개 요 • 차세대 인터넷 프로토콜 Ipv6 • IPv6 어드레싱 및 라우팅 기술 • IPv6 관련 주요 기술 • IPv6 전환 기술 • IPv6 도입현황과 전망

3. 개 요

4. IPv4의 한계와 새로운 인터넷의 필요성 • IPv4가 성공할수 있었던 특성 - 범용 어드레싱(Universal Addressing) - 비연결형의 최선의 노력형 서비스 • IPv4는 32비트 주소 사용 - 32비트를 이용해 주소 표현

5. IPv4의 한계와 새로운 인터넷의 필요성 • IETF(Internet Engineering Task Force)는 차세대 인터넷의 개발과 이전을 심각하게 고려 - 더운 큰 주소 비트 수 - CIDR 메커니즘을 사용하는 유연한 계층적 주소 구성 - 라우팅 테이블의 크기를 최소화 - CIDR의 성능을 향상시키는 것을 목적으로 하는 주소 할당 방식 사용 - 인터넷을 위한 글로벌 주소와 인트라넷을 위한 로컬 주소에 동일한 형태의 주소 사용 가능

6. IPv6의 개발 기준 • 크기, 성능, 견고한 서비스, 전환, 매체 독립성, 비연결성 데이터 그램 서비스, 설정, 관리, 운용, 안전성, 이름 지정, 접근 및 문서화, 멀티캐스트, 확장성, 네트워크 서비스, 제어프로토콜, 사설 네트워크

7. IPv6의 특징 • 충분한 글로벌 주소 • 멀티캐스트 및 애니캐스트 주소 • 인트라넷 및 인터넷의 통합 • 더욱 효율적인 LAN의 활용 • 보안 • 라우팅 • 흐름(flow)의 개념 • 트래픽 클래스(Traffic Class) • 주소 자동 설정 • 이동성(Mobility) 지원

8. IPv6 조기 적용 분야 • 이동 통신망에서의 무선 인터넷 서비스 • 홈 네트워킹을 이용한 정보 가전 분야 • 케이블망 / xDSL를 이용한 초솟 인터넷 접속 • 군사 및 보안 분야

9. 차세대 인터넷 프로토콜 IPv6

10. IPv6 프로토콜 규격 • 확장된 주소 체계 및 공간 • 헤더 형식의 단순화 • 확장 및 옵션에 대한 지원 향상 • 플로우 레이블링(Flow Labeling) 기능 • 인증 및 사생활 보호 기능

11. IPv6 프로토콜 규격 • IPv6 Datagram

12. IPv6 프로토콜 규격 • 기본 헤더

13. IPv6 프로토콜 규격 • 확장 헤더 <IP Extension Header>

14. ICMPv6 • 에러와 정보 메시지의 전달을 위해 사용 • 기존에 ICMP를 확장 • IPv6노드에서 패킷 처리 시 발생한 에러를 보고 • 에러 메시지와 정보 메시지의 두 가지 부류

15. ICMPv6

16. 인접 노드 탐색(Neighbor Discovery) • 라우터 탐색(Router Discovery) • 프리픽스 탐색(Prefix Discovery) • 파라미터 탐색(Parameter Discovery) • 주소 자동 설정(Address Auto Configuration) • 주소 해석(Address resolusion) • 다음 홉 결정(Next-Hop Determination) • 인접 노드 접근 불가 감지(Neighbor unreachability detection) • DAD(Duplicate Address Detection) • 리다이렉트(Redirect)

17. 인접 노드 탐색(Neighbor Recovery) • RS(Router Solicitation) 메시지 • RA(Router Advertisement) 메시지 • NS(Neighbor Solicitation) 메시지 • NA(Neighbor Advertisement) 메시지 • 리다이렉트(Redirect) 메시지

18. 비상태형 주소 자동 설정 • 비상태형 링크 –로컬 주소 자동설정 기법 • 비상태형 자동 사이트 –로컬 또는 글로벌 주소 설정 기법

19. 멀티캐스트 청취자 탐색(Multicast Listener Discovery) • 각각의 IPv6라우터로 하여금 직접 부착된 링크 상에서 멀티캐스트 패킷을 수신하기를 원하는 멀티캐스트 청취자의 존재를 발견하도록 한다 • 어떤 멀티캐스트 주소가 이웃하는 노드에 관련이 있는지를 발견 하는 것을 목적

20. 경로 MTU 탐색(Path MTU Discovery) • 송수신 노드간에 큰 크기의 패킷을 성공적으로 전송할 수 있는 방법 • 송수신 노드간에 한번에 전송될 수 있는 패킷의 길이를 “Path MTU(PMTU)”라고 한다

21. 주소 재지정(Address Renumbering) • 호스트 주소 재지정 • 라우터 주소 재지정(Router Renumbering) • 프리픽스 위임 프로토콜 기법(Prefix Delegation Protoco)

22. 노드 정보(Node Information) 프로토콜 • 노드 정보 메시지 형식 • NOOP • Supported Qtype • DNS 이름 • 노드 주소 • IPv4 주소

23. IPv6 어드레싱 및 라우팅 기술

24. IPv6 주소 규격 • 어드레싱 모델 - 모든 유형의 IPv6 주소는 노드가 아닌 인터페이스에 할당 - 해당 노드 인터페이스의 모든 유니캐스트 주소는 이 노드를 위한 식별자 - 모든 인터페이스는 적어도 하나의 링크-로컬 유니캐스트 주소를 가져야 한다 - 단일 인터페이스는 모든 유형(유니캐스트, 애니캐스트 및 멀티캐스트)또는 서로 다른 범주(Scope)를 갖는 여러 개의 IPv6 주소 할당

25. IPv6 주소 규격 • 주소 표현 방법 - X:X:X:X:X:X:X:X의 형태(X는 16진수의 값) Ex) FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210 - 모든 필드에는 적어도 하나의 숫자가 존재 - “0”비트를 포함하고 있는 주소의 작성을 더욱 쉽게 하기 위해 “0”값들을 축약할수 있는 “::”를 사용 - “::”는 하나의 주소에 단 한번만 존재 Ex) 1080:0:0:0:8:800:200C:417A -> 1080::8:800:200F:417A

26. IPv6 주소 규격 • 주소 프리픽스의 표현 방법 - CIDR 표기에서 사용되는 IPv4 주소 프리픽스의 작성 방식과 유사 - 프리픽스의 길이는 주소의 가장 왼편의 인접 비트를 중 몇 개의 비트들이 프리픽스를 구성하고 있는 나타내는 십진수 값 Ex)12AB00000000CD3(16진수)에 대한 알 맞은 표기 12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/64 12AB::CD30:0:0:0:0/64 12AB:0:0:CD30::/64

27. IPv6 주소 규격 • 주소 유형 표시

28. IPv6 주소 규격 • 유니캐스트 주소 - CIDR 기반의 IPv4주소와 유사하게 임의 비트길이의 프리픽스 기반으로 표시

29. IPv6 주소 규격 (1) 미지정(Unspecified) 주소 - 0:0:0:0:0:0:0:0 - 결코 그 어떤 노드에도 할당 되어선 안된다 (2) 루프백(Loopback) 주소 - 0:0:0:0:0:0:0:1 - 노드가 자기 자신에게 IPv6 패킷을 보내는데 사용 (3) 글로벌 유니캐스트 주소 - 사이트(서브넷/링크의 클러스트)에 할당되는 값 - 서브넷 ID는 사이트 내 링크의 식별자 - 이진 값 000으로 시작하지 않는 모든 글로벌 유니캐스트 주소는 섹션의 64비트의 인터페이스 ID필드를 지닌다 - 이진 값 000으로 시작하는 글로벌 유니캐스트 주소는 인터페이스 ID필드의 크기나 구조에 있어서 이와 같은 제약 사항이 없어진다

30. IPv6 주소 규격 (4) IPv4 주소를 포함한 IPv6 주소 - 호스트 및 라우터들이 IPv4 라우팅 인프라 상에서 IPv6 패킷들을 동적으로 터널링 (5) 로컬용 IPv6 유니캐스트 주소 - 링크 로컬 주소는 단일 링크 상에서, 사이트 로컬 주소는 단일 사이트 내에서 사용하기 위한것

31. IPv6 주소 규격 • 애니캐스트 주소 - 정의된 주소 포맷들 중 하나를 사용하여 유니캐스트 주소 공간으로부터 할당된다 - 애니캐스트 주소를 IPv6 패킷의 발신 주소로 사용해서는 안된다 - 애니캐스트 주소를 IPv6 호스트에 할당해서는 안되고, IPv6 라우터로만 할당하는 것은 가능하다

32. IPv6 주소 규격 (1) 서브넷-라우터(Subnet-Router) 애니캐스트 주소 (2) 예약된 서브넷 애니캐스트 주소 유형

33. IPv6 주소 규격 • 멀티캐스트 주소 - 일반적으로 서로 다른 노드상의 인터페이스들의 집합에 대한 식별자

34. IPv6 주소 규격 • IPv6 범주 지정(Scoped) 주소 - 글로벌 하지 않는 IPv6 주소를 모호성이 없이 명시하려면, 의도된 범주, 존(Zone)을 주소에 명시해야 한다 - 존의 일반적인 표기 법 : <Address> % <Zone_ID>

35. IPv6 주소 규격 (1) 로컬 주소 - 글로벌 하지 않는 범주의 모든 종류의 유니캐스트 및 멀티캐스트 주소에 적용 (2) 존 인덱스(Zone Index) - 십진 정수인 숫자 인덱스가 <Zone_ID>로서 지원되어야 한다 (3) EX - fe80::1234(링크 인덱스는 1) => fe80::1234%1 => fe80::1234%ne0 - fec0::5678(사이트 인덱스는 2) => fec0::5678%2 => fec0::5678%ether2 (4) 존 인덱스의 생략 - 구현시, 각 범주의 “디폴트” 존을 제공 - 어떠한 유형의 노드상의 범주도 모호성을 지니고 있지 않다고 간주되는 경우 - Ex) 단일 인터페이스를 지닌 최종 호스트

36. IPv6 주소 규격 • IPv6 주소 사용시 고려사항 • - 한 노드(호스트, 라우터)에서 반드시 할당되는 주소들 • - 디폴트 주소 선택 방법 (1) 정책 테이블 : 일치하는 가장 긴 프리픽스를 검색하는 테이블로, 라우팅 테이블과 매우 유사 (2) 발신 주소 선택 알고리즘 (3) 목적 주소 정열 알고리즘

37. IPv6 주소 규격 • 정책 테이블

38. IPv6 라우팅 기술 • 내부 게이트웨어 프로토콜(IGP) - RIPng - OSPFv6 - IPv6 지원 IS-SI • 외부 게이트웨어 프로토콜(EGP) - BGP4+

39. IPv6 관련 주요 기술

40. DNSv6 • 인터넷상에서 존재하는 호스트 이름과 여기에 할당되어 있는 IP주소를 대응시키는 기능 • 호스트와 네임서버간의 질의 및 응답은 DNS 프로토콜에 의해서 이루어짐 • DNS메시지는 UDP 패킷으로 구성

41. 이동 IPv6(Mobile IPv6) • IPv6의 기능들을 그대로 이용하면서 이동성을 제공 • 이동 IPv4보다 효과적으로 이동성을 지원하며 확장성이 월등 • 이웃 탐색 기능과 주소 자동설정 기능을 이용하여 이동 단말이 이동하였을 때 자동으로 자신의 위치 정보를 구성 • 자신이 이동한 위치 정보를 필요한 노드들에게 알릴 수 있도록 새로운 목적지 옵션을 정의 • IPv4에서는 존재해야만 했던 일부 시그널 메시지들과 에이전트를 제거 • 경로 최적화를 위한 프로토콜이 기농 기능으로 제공

42. DHCPv6(Dynamic Host Configuration Protocol version 6) • 상태 보존형 주소 자동설정 지원 • IP주소, 라우팅정보, 운영체제 설치정보, 디렉토리 서비스 정보 등을 소수의 DHCP 서버상에 이러한 정보와 네트워크 자원들의 관리를 집중화 시킴 • 유지비용을 줄일수 있는 메커니즘 • DHCP 옵션을 통해서 쉽게 확장

43. 인터넷 보안 • IPv6의 확장헤더를 기반으로 개발 • 확장헤더를 이용하기 때문에 보안 기능의 필요성과 망 효율성에 따라 쉽게 첨가 또는 제거될 수 있다 • IPsec에 의해 지원 • IP 또는 상위 계층 프로토콜을 위한 보호를 제공 • IPv6기반의 보안 기능은 mobileip 워킹그룹에서 표준화 중

44. 자동네트워킹 • “Zeroconf”라는 워킹그룹을 조직 • 회의장, 자동차, 기차, 비행기 내에서 한시적으로 구성되는 ad-hoc망과 정보가전 등의 홈네트워크, 이동망 등 다양한 환경에서 적용 될 수 있는 자동네트워킹 표준의 제정을 목표

45. 멀티홈잉(Multhoming) • 복수의 ISP를 통해 인터넷에 접속 • 현재 사용되는 멀티홈잉의 시스템 보다 나은 확장이 가능한 IPv6 멀티홈잉 • IPv6 멀티홈잉을 지원하고 해결방안을 개발하기위한 목표 - 멀티홈잉 사이트에 대한 연결 중복과 부하 분산 - 글로벌 IPv6 라우팅 테이블의 확장성 - 단순하고 용이한 관리

46. IPv6 전환 기술

47. IPv6 전환기술 필요성 및 개요 • IPv6는 IPv4와 자연스럽게 호환(변환) 되지는 않는다 • 현재 수천만개의 호스트가 IPv4 방식으로만 동작중이다 • 상당기간 IPv4와 IPv6는 상호 공존(co-exit) 할 것이다 • 어떤 곳은 영원히 IPv6로 업그레이드 안 할 수도 있다

48. IPv6 전환기술 필요성 및 개요 • 새로 구출될 IPv6 망은 IPv4/IPv6 듀얼(dual)망, 혹은 IPv6 전용(native)망 형태로 구성

49. IPv6 전환기술 필요성 및 개요

50. 기본 IPv6 전환 매커니즘 • IPv4/IPv6 듀얼 스택 • IP6-in-IPv4 터널링