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IPv6 & ICMPv6

IPv6 & ICMPv6. IPv6 개요 IPv6 Header Format IPv6 Addressing ICMPv6 & Neighbor Discovery IPv4/IPv6 Transition Mechanism Q&A. IPv6 특징 및 장점. 방대한 주소공간 (128 bit address space) 자동 네트워킹 Router Discovery Stateless Address Autoconfiguration Simple Processing at Routers

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IPv6 & ICMPv6

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Presentation Transcript

  1. IPv6 & ICMPv6 IPv6 개요 IPv6 Header Format IPv6 Addressing ICMPv6 & Neighbor Discovery IPv4/IPv6 Transition Mechanism Q&A

  2. IPv6 특징 및 장점 • 방대한 주소공간(128 bit address space) • 자동 네트워킹 • Router Discovery • Stateless Address Autoconfiguration • Simple Processing at Routers • Smaller Routing Table • Aggregation-based address hierarchy (CIDR) • 헤더 단순화 • Moving non-essential or optional fields to extension headers • No checksum field • QoS 지원 • Traffic Class & Flow Label fields • 1280 byte MTU required • Mobility 지원(Mobile IPv6) • Built-in security: IPSec

  3. IPv6 History & Status • IETF에서 1990년대 초반부터 연구 시작 • 1993년 IPng WG(Working Group) 결성 • 1998년 IPv6 spec. & ICMPv6 spec 표준화 • IPv6 관련 대부분의 표준화가 완료된 상태 • IPv6, ICMPv6, Neighbor Discovery(ND) 등 • IPv4/IPv6 Transition Mechanism • Mobile IPv6 & NEMO • Routing Protocol • 대부분의 OS나 네트워크 장비에서도 IPv6 지원 • 참조: http:/www.<vender name>.com/ipv6 • 하지만 예상보다 IPv6 Deployment는 저조 • IPv4 주소 생존이 길어짐: NAT, Classless Addressing(CIDR) • 국내 IPv6 안내사이트: http::/www.vsix.net/ 참조

  4. 국내 IPv6 안내사이트(www.vsix.net)

  5. IPv4 주소 고갈 IANA(Internet Assigned Numbers Authority) - 인터넷 번호 할당 관리기관 RIR(Regional Internet Registry) - 대륙별 인터넷 레지스터리 - APNIC(Asia Pacific Network Information Center)

  6. IPv6 Basic Header IPv6 Header 8 (bits) 8 8 8 Version Traffic Class Flow Label Traffic Class: IPv4의 Type of Service 필드와 동일 Flow Label: 동일한 호스트/응용에서 연속으로 전송되는 Data Flow를 구별하기 위해 사용, Source Addr. + Flow Label의 동일한 데이터 플로우를 명시 Hop Limit: IPv4의 Time To Live 필드와 동일 Payload Length Next Header Hop Limit Source Address Destination Address IPv4 Header 8 (bits) 8 8 8 Version HdrLen Type of Service Total Length Identification Flags Fragment Offset Time to Live Protocol Header Checksum Source Address Destination Address Options

  7. IPv6 Extension Header • Hop-by-Hop Options header • Jumbogram, Router Alert • Routing header • Source Routing • Fragment header • Fragmentation & Reassembly • Destination Options header (for Mobile IPv6) • Authentication header • Encrypted Security Payload header IPv6 Header IPv6 Header Routing header TCP TCP Next Hdr=6(TCP) Next Hdr=43(Routing) Next Hdr=6(TCP) Fragment header IPv6 Header Routing header TCP Next Hdr=44(Fragment) Next Hdr=6(TCP) Next Hdr=43(Routing)

  8. IPv6 Addressing • Address Notation • ‘:’으로 구분되는 8개의 16bit 블록(16진수) 2001:0DB8:0000:0000:0101:ABCD:1A2B:1234 • 각 블록의 앞에 ‘0’은 생략 가능 2001:DB8:0:0:101:ABCD:1A2B:1234 • 연속되는 ‘0’은 ‘::’로 대치 가능(한번만) 2001:DB8::101:ABCD:1A2B:1234 • 예) IPv6의 Loopback address: ::1 • Prefix Notation • IPv6 address/prefix length • 예) 2001::/16

  9. Address Types & Scope • IPv6 Address Types • Unicast, Multicast, Anycast • IPv4의 Broadcast는 Multicast에 포함(All-nodes Multicast) • Anycast: delivered to only one of Mutiple interfaces, usually the nearest one • Address Scope • Global .vs. Non-Global (e.g., link-local) • 하나의 Network Interface가 여러 개의 IPv6 주소를 가질 수 있음

  10. Assigned Prefix

  11. (48) (16) Global Unicast Address and Interface ID • Rules for prefix allocation • Home network subscribers should receive a /48 prefix. • Small and large enterprises should receive a /48 prefix. • Very large subscribers can receive a /47 prefix or multiple /48 prefixes • …… • Interface ID (IID) • identifies a single network interface • Modified EUI-64 (next page)

  12. Modified EUI-64 • Interface has an EUI-identifier • 7th bit (Universal bit) of the existing EUI-64 identifier is inverted and the resulting value is used. • Interface has an Ethernet MAC(IEEE 802) address • Otherwise • take the link identifier (e.g., the LocalTalk 8-bit node identifier) and zero fill it to the left. (The Universal bit of these addresses must be set to "0" to indicate local scope.)

  13. ICMPv6 & Neighbor Discovery • Address Resolution Protocol/Reverse Address Resolution Protocol (ARP/RARP) => ICMPv6 Neighbor Discovery. • Internet Group Management Protocol (IGMP) => ICMPv6 Multicast Listener Discovery. • New functions (Path MTU Discovery, Router Renumbering and Home Agent Discovery (for Mobile IPv6)) are added to ICMPv6.

  14. ICMPv6 Format Type: - 0~127: Error reporting - 128~225: informational Message

  15. Neighbor Discovery • ND is used by hosts to: • Discover neighboring routers. • Discover addresses, global prefixes, and other network parameters. • ND is used by routers to: • Advertise their presence, host configuration parameters, and prefixes. • Inform hosts of a better next-hop address to forward packets for a specific destination. • ND is used by nodes (hosts and routers) to: • Both resolve the link-layer address of a neighboring node to which an IPv6 packet is being forwarded and determine when the link-layer address of a neighboring node has changed. • Determine whether IPv6 packets can be sent to and received from a neighbor.

  16. Router Discovery • Router Advertisement 메시지 • 라우터가 자신의 로컬망 모든 호스트(All-nodes Multicast: FF02::1)에 주기적으로 전송 • 로컬 네트워크의 여러 정보를 포함 • Hop Limit • 라우터의 생존시간 등의 각종 Timer 값 • 현재 망의 Network Prefix(네트워크 주소): Prefix Information Option • 라우터의 물리주소: Source Link Layer Address (SLLA) Option

  17. Router Solicitation 메시지 • 호스트가 부팅 또는 접속 시, 라우터 탐색을 위해 망의 모든 라우터(FF02::2)에게 전송 • RS을 수신한 라우터는 RS를 송신한 호스트에게 RA를 유니캐스트로 응답

  18. Address Resolution • IPv4의 ARP 기능과 흡사 NA의 Target Link Layer Address option 으로 자신의 물리주소를 알려줌

  19. Neighbor Unreachability Detection (NUD) • Neighbor Cache • Neighbor Discovery에 의해 파악된 이웃 호스트들의 IPv6 주소, 물리주소 정보 등을 기록 • IPv4의 ARP Cache와 유사 • NUD • Neighbor Cache에 기록된 호스트들의 Reachable 상태를 계속 모니터링 • 이웃 호스트로부터 NA 수신 후, Reachable Time 기간 동안은 Reachable 상태로 판단 • Reachable Time 내 동일 호스트의 패킷(TCP or UDP)을 수신하면 Reachable Time을 Reset • Reachable Timeout 시, Stale 상태로 천이 • Stale 상태의 호스트로 패킷 전송 발생 시에는 다시 NS 송신/ NA 수신에 의해 Reachable 상태를 파악

  20. Stateless Address Autoconfiguration • Stateful Address Autoconfiguration • DHCPv6 등을 활용하여 서버로부터 자신의 IPv6 주소를 생성 • Stateless Address Autoconfiguration • 자신의 MAC 주소를 이용하여 생성한 Interface ID 정보와 RA 수신에 의해 획득한 Prefix 정보를 결합하여 Global IPv6 주소를 자동으로 생성

  21. Duplicate Address Detection (DAD) • Address Autoconfiguration 과정 시에 자신과 중복된 주소를 가진 이웃 호스트를 탐색(NS/NA)

  22. Redirection • Router가 Host에게 더 선호되는 Route 정보를 전달하는 기능 • IPv4 ICMP Redirection과 동일

  23. IPv4/IPv6 Transition Mechanism • 현재의 IPv4 네트워크 환경이 IPv6로 완전히 전이하기 전까지, 상당한 시일 동안 IPv4, IPv6가 공존할 것으로 예상 • 세가지 기본 전이 기술 • Dual-stack: Allow IPv4 and IPv6 to coexist in the same devices and networks • Tunneling: Allow the transport of IPv6 traffic over the existing IPv4 infrastructure • Translation: Allow IPv6-only nodes to communicate with IPv4-only nodes

  24. Dual Stack • 두 가지 버전의 IP 프로토콜을 모두 지원 • 가장 간단하고 자연스러운 방법 • 두 가지 IP 지원을 위해 모든 Network S/W 업그레이드가 필요

  25. Tunneling • IPv6-over-IPv4 Tunneling • Configured (manual) Tunneling • Automatic Tunneling • 6to4 • ISATAP • Teredo • …

  26. Translation • IPv4/IPv6 Packet 변환 기능 • NAT-PT (Network Address Translation & Protocol Translation)

  27. Q & A

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