IPv6

1. IPv6 20011397 문은영 20021408 강유미 20021419 권혜숙 20021620 조경미

2. IPv4의 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 IPv6의 등장 - 1996년 IETF에서 IPv6(IP version 6, RFC 2460)를 표준화 - 기존 IPv4의 32비트 주소길이를 4배 확장한 128비트 주소 길이를 사용(약 3.4×1038(2128)개) - 보안, 라우팅 효율성 문제, QoS(Quality of Service) 보장, 무선 인터넷 지원 등 다양한 기능들을 제공 1. 개요 (1/1)

3. 2. 특징 (1/3) • 확장된 주소 공간 • 새로운 헤더 포멧 • 향상된 서비스의 지원 • 보안 기능 • IPv6는 프로토콜 내에 보안관련 기능을 탑재 • 주소 자동설정 • LAN상의 MAC(Medium Access Control)주소와 라우터가 제공하는 네트워크 프리픽스(prefix)를 결합하여 IP 주소 자동설정

4. 2. 특징 (3/3) • 시스템 관리나 설정에 필요한 비용과 시간을 줄여줌 • 사용자에게 편리함 제공 • 상태 보존형 자동설정(Stateful auto-configuration) • 비상태형 자동설정(Stateless auto-configuration)

5. 2. 특징 (4/3) • IPv4 vs. IPv6

6. IPv6 주소 표기 이진형식으로 된 128비트 IPv6주소 16비트 단위로 나눔 16진수 변환, 콜론구분 3. IPv6 주소 (1/5) 0010000111011010100100001101001100000000010100000010111100111011 0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010 0010000111011010 1001000011010011 0000000001010000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010 21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A

7. 0을 제거함 0의 압축 0이 연속된 경우 “::”로 압축 3. IPv6 주소 (2/5) 21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A 2001:2B8:0:0:0:0:0:AC1 2001:2B8::AC1

8. 0의 연속이 두번이상 겹치는 경우 3. IPv6 주소 (3/5) 2001:2B8:0:0:ffff:0:0:AC1 2001:2B8::ffff:0:0:AC1 2001:2B8::ffff::AC1 or 2001:2B8:0:0:ffff::AC1

9. IPv6 프리픽스(prefix) 형식 ex) 3. IPv6 주소 (4/5) IPv6 주소/프리픽스 길이 21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A/64 21DA:D3:0:2F3B::/64

10. 3. IPv6 주소 (5/5) 유니 캐스트 (unicast) 멀티캐스트 (multicast) 애니 캐스트 (anycast)

11. IPv6 패킷 페이로드 (~65,535 bytes) IPv6 헤더 확장 헤더 상위 계층 PDU 4. IPv6 패킷 (1/4) • 기본 구조 • 기본헤더 : 40바이트 고정 크기 • 확장헤더 : 데이터 전송시 특정 기능을 사용할 때 추가 • 상위 계층의 PDU : TCP 세그먼트 혹은 UDP 메시지 혹은 ICMP(Internet Control Message Protocol) • 페이로드 필드(∼65,535바이트) : 확장헤더 + 상위 계층의 PDU

12. 0 4 8 16 32 버전 (4bits) 트래픽 클래스 (8bits) 플로우 레이블(20bits) 페이로드 길이(16bits) 다음 헤더 (8bits) 홉 제한 (8bits) 발신지 주소(128bits) 목적지 주소(128bits) 4. IPv6 패킷 (2/4) 기본 헤더

13. 4. IPv6 패킷 (3/4) • 확장 헤더 • 기본적인 기능 외에 추가적인 기능들을 지원 • 다음 헤더(Next Header) 필드로부터 다음 확장 헤더를 식별 • 확장 헤더는 IPv6 패킷 내에 없거나 혹은, 하나 이상 존재

14. 버전 트래픽 클래스 플로우 레이블 페이로드 길이 다음 헤더 홉 제한 홉-바이-홉 옵션 헤더 분할 헤더 인증 헤더 라우팅 헤더 다음 헤더 : 6 다음 헤더 : 43 다음 헤더 : 51 다음 헤더 : 44 헤더 확장 길이 헤더 확장 길이 헤더 확장 길이 헤더 확장 길이 목적지 주소 발신지 주소 TCP 헤더와 데이터 4. IPv6 패킷 (4/4)

15. Application TCP, UDP IPv4 IPv6 Ethernet 등 5. IPv4/IPv6 전환 (1/5) • 이중 스택(Dual Stack) • IP계층에 두 가지(IPv4, IPv6)의 프로토콜이 모두 탑재되어 있고 통신 상대방에 따라 해당 IP 스택을 선택하는 시스템 IPv4/IPv6 듀얼 스택 호스트 IPv4 호스트 IPv6 호스트

16. IPv6 호스트 IPv4 호스트 5. IPv4/IPv6 전환 (2/5) • 터널링(Tunneling) • 터널링 : 어떤 프로토콜의 패킷을 다른 프로토콜의 패킷 안에 캡슐화하여 통신 IPv6네트워크 IPv4네트워크 IPv6네트워크 IPv4패킷 IPv6패킷 IPv6패킷 라우터 라우터

17. 5. IPv4/IPv6 전환 (3/5) • 설정 터널링 • 출발지/목적지의 호스트가 IPv6 호환 주소를 인식하지 못할 때 • 메뉴얼을 통한 정적 터널링 • 6Bone에서 사용 • 자동 터널링 • IPv4 호환 주소(IPv4-compatible address)를 이용한 동적 터널링 • 6to4 터널링 방식, ISATAP(Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol) 방식이 사용

18. 라우터 라우터 라우터 라우터 IPv6 네트워크 IPv6 네트워크 IPv6 네트워크 IPv6 네트워크 IPv4 네트워크 IPv4 네트워크 ::a.a.a.a ::a.a.a.a ::b.b.b.b ::b.b.b.b a.a.a.a b.b.b.b IPv4 헤더 IPv6 헤더 IPv6 헤더 ::a.a.a.a ::b.b.b.b DATA DATA IPv6 헤더 DATA a.b.c.d e.f.g.h IPv6 호스트 IPv6 호스트 IPv6 호스트 IPv6 호스트 IPv4 헤더 ::a.a.a.a ::b.b.b.b IPv6 헤더 DATA 5. IPv4/IPv6 전환 (4/5) * 설정 터널링 * 자동 터널링

19. IPv4네트워크 IPv6네트워크 IPv4패킷 IPv6패킷 게이트웨이 IPv6 호스트 IPv4 호스트 5. IPv4/IPv6 전환 (5/5) • IPv4/IPv6 변환(Translation) • IPv4-IPv6 게이트웨이를 통해 서로 다른 네트워크 상의 패킷을 변환 • 네트워크 레벨의 게이트웨이 vs. 어플리케이션 레벨의 게이트웨이 • NAT-PT(Network Address Translation – Protocol Translation) • IPv6, IPv4 네트워크 경계에서 주소변환을 수행 • 프로토콜 변환 규칙을 기반으로 헤더 변환을 수행