IPv6 20011397 문은영 20021449 김은혜 20021483 류현미
1. 개요 (1/1) IPv4의 한계 IPv6의 등장 - 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
2. 특징 (1/3) ＊IPv6의 특징 확장된 주소 공간 새로운 헤더 포멧 향상된 서비스의 지원 보안 기능 주소 자동설정 LAN상의 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 구 분 IPv4 IPv6 주소 길이 32비트 128비트 표시 방법 8비트씩 4부분으로 10진수로 표시 예) 203.252.53.55 16비트씩 8부분으로 16진수로 표시 예) 2002:0221:ABCD:DCBA:0000:0000:FFFF:4002 주소개수 약 43억개 2128개(약 43억× 43억× 43억× 43억 개) 주소할당 방식 A,B,C,D등의 클래스단위 비순차적 할당 네트워크 규모, 단말기 수에 따른 순차적 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 Service에 의한 서비스 품질 일부 지원) 확장된 품질 보장 (트래픽 클래스, 플로우 레이블에 의한 서비스 품질 지원) Plug & Play 불가 가능
21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A 3. IPv6 주소 (1/5) IPv6 주소 표기 이진형식으로 된 128비트 IPv6주소 16비트 단위로 나눔 16진수 변환, 콜론구분 0010000111011010100100001101001100000000010100000010111100111011 0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010 0010000111011010 1001000011010011 0000000001010000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010 21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A 3. IPv6 주소 (2/5) 0을 제거함 0의 압축 0이 연속된 경우 “::”로 압축 21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A 2001:2B8:0:0:0:0:0:AC1 2001:2B8::AC1
3. IPv6 주소 (3/5) 0의 연속이 두번이상 겹치는 경우 2001:2B8:0:0:ffff:0:0:AC1 or 2001:2B8:0:0:ffff::AC1
21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A/64 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) IPv6의 기본 헤더 양식 - 정렬(Alignment)이 32 비트의 배수에서 64비트의 배수로 변경 - 헤더 길이 필드가 없어졌으면 데이터그램 길이 필드가 Payload Length 필드로 대체 - 근원지와 목적지 주소 필드의 길이가 각각 16 Octet씩 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)
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 Application TCP, UDP IPv4 IPv6 Ethernet 등 IPv4 호스트 IPv4/IPv6 듀얼 스택 호스트 IPv6 호스트
5. IPv4/IPv6 전환 (2/5) 터널링(Tunneling) 터널링 : 어떤 프로토콜의 패킷을 다른 프로토콜의 패 킷 안에 캡슐화하여 통신 IPv6네트워크 IPv4네트워크 IPv6네트워크 IPv6패킷 IPv4패킷 IPv6패킷 IPv4 호스트 IPv6 호스트 라우터 라우터
5. IPv4/IPv6 전환 (3/5) 설정 터널링 출발지/목적지의 호스트가 IPv6 호환 주소를 인식하지 못할 때 메뉴얼을 통한 정적 터널링 6Bone에서 사용 IPv6 네트워크 라우터 IPv6 호스트 IPv4 DATA ::a.a.a.a ::b.b.b.b 헤더 a.b.c.d e.f.g.h
5. IPv4/IPv6 전환 (4/5) 자동 터널링 IPv4 호환 주소(IPv4-compatible address)를 이용한 동적 터널링 6to4 터널링 방식, ISATAP(Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol) 방식이 사용 IPv6 네트워크 라우터 IPv6 호스트 IPv4 DATA ::a.a.a.a ::b.b.b.b 헤더 a.a.a.a b.b.b.b
5. IPv4/IPv6 전환 (5/5) IPv4/IPv6 변환(Translation) 네트워크 레벨의 게이트웨이 vs. 어플리케이션 레벨의 게이트웨이 IPv4 호스트 IPv4네트워크 게이트웨이 IPv6 호스트 IPv6네트워크 IPv4패킷 IPv6패킷
6. Mobile IPv6 (1/5) ＊필요성 -고품질의 인터넷 서비스 이용 요구 - 휴대용 컴퓨터나 PDA 와 같은 이동 단말들의 성능 향상 - 무선 통신 기술의 발전과 사용자 수 증가 - 차세대 IPv6를 이용한 이동성 제공 - IPv4 의 주소부족 문제 해결
6. Mobile IPv6 (2/5)
6. Mobile IPv6 (3/5) 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) : MN이 이동하기 전에 Home-Link의 Prefix를 따르는 Home Address를 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 IPv6의 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 COA와 해당 노드의 홈 주소 를 매치시켜 놓는 것으로 일정 라이프타임내에 갱신 되지 않으면 무 효화됨
6. Mobile IPv6 (4/5) ＊Mobile IPv6 구현 요구사항 - 이동 노드와 통신하는 CN은 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/Request/Acknowledgement Option 처리 능력, Home Agent Address Request/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)