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IPv6기반의 컴퓨터통신 정해웅 황경태
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Introduction 차세대 프로토콜(IPng) - Version 6 - 인터넷주소 고갈문제 해결 - 효율적인 헤더공간 사용
- 생활 전 영역에 이르는 네트워크 - IPv6, NDP, ICMPv6
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Introduction IETF Activity - IPng WG : IPv6 Protocol suit 에 대한 표준화 진행
- ngtrans WG : IPv6 정착에 관한 정책 제시 및 IPv6로의 이전단계에 필요한 프로토콜 제안
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IP Version 4 현재 인터넷의 표준 프로토콜 32bit IPv4체계로 인한 주소부족 문제
- 매년 인터넷 호스트 수는 기하급수적으로 증가 - 사이트의 규모에 따른 class별 할당방식의 문제점 · 호스트영역의 길이에 따라 A(24bti), B(16bit), C(8bit) class 할당 · A class 를 할당받은 사이트의 경우 할당되지 않은 주소공간 발생 IPv4 헤더영역의 비효율적 사용 - IPv4 헤더 내의 fragment 관련 영역
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IPv6 의 특징 주소공간의 확대 - 기존의 32bit 주소에서 128bit 주소로 확대 헤더형식의 단순화
· 주소 할당 공간 부족 문제 해소 · 사용 목적에 따른 다양한 할당 방식이 가능 : multicast 주소와 anycast 주소 역시 사용이 가능 헤더형식의 단순화 - 중요하지 않은 필드와 옵션필드 확장헤드로 옮겨 오버 헤드 최소화 - 단순화된 헤더형식으로 인한 효율적인 헤더공간 사용
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IPv6 의 특징 Flow Label 영역을 통한 QoS 지원가능 Stateful 주소구성과 Stateless 주소구성
- Stateful 방식 : DHCP 가 있을 때의 주소구성 - Stateless 방식 : DHCP 가 없을 때의 주소구성 (현재가능) 보안/인증 확장헤더를 이용한 인터넷 계층의 보안기능 제공
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IPv4 vs IPv6 IPv4 IPv6 필드길이 32bit (4byte) 128bit (16byte) IPSec 지원
선택사항 필수항목 브로드 캐스트 서브넷내의 모든 노드로 트래픽을 보내기 위해 사용 링크-로컴범위-모든 노드 멀티캐스트 주소 사용 (브로드캐스트 없음) 주소 클래스 구분함 구분 안함 멀티캐스트 주소 Class D FF00 :: / 8 정의되지 않은 주소 :: 루프백 주소 :: 1 공인 IP Class A, B, C Aggregatable global Unicast Address 사설 IP /8, /12 /16 사이트 로컬 주소 (FFC0 :: / 48) 표기 및 자리 구분 2진수 / . (dot)으로 구분 16진수 / : (콜론)으로 표기 네트워크 비트 표시 서브넷 마스크로 구분 접두사 길이만 표시 DHCP 수동구성 또는 DHCP구성으로 통해 가능 별도의 구성 필요 없음
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IPv4와 IPv6의 header비교 · IPv4 · IPv6
- 32bit address field bit address field - field 수 : 12개 field 수 : 8개
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IPv6 Address Architecture
주소 영역 구성 IPv6 주소 표기 - “ XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX” - ‘X’ = 4bit 로 구성되는 16진수 한자리 IPv6 주소의 예 - fedc::ba00:0:0:98:7654:3210 또는 fedc:ba::98:7654:3210 (연속되는 0의 축약) Prefix 정보 - fedc::ba00::/64 등으로 <prefix/prefix length> 형식으로 표기
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IPv6 Address Architecture (prefix)
Multicast Address
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IPv6 Address Architecture (prefix)
Anycast - 같은 prefix를 가지는 임의의 호스트에게 패킷 전달 - 라우터는 라우팅 토플로지상 가장 가까운 노드로 결정 - 한 호스트로 집중되는 트래픽을 분산 - 예
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IPv6 주소 형식 호환주소 (IPv4 - Compatible IPv6 Address)
- 앞의 96bit가 모두 0이며 뒤의 32bit에 IPv4주소를 매핑하는 방식 매핑된 주소 (IPv4 - Compatible IPv6 Address) - 앞의 80bit 모두 0, 그다음 16bit가 모두 1, 나머지32bit에 IPv4 주소를 매핑 6 over 4 (IPv4 Multicast tunnelling) - 앞의 16bit에 FF80 매핑(prefix), Interface ID에는 IPv4주소를 16진수로 변환한 값 매핑 을 6 over 4 로 변환하면 FF80::836B:055D - IPv4와의 연동시에는 multicast link를 지원해야 가능하므로 거의 사용안됨
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6 to 4 address IPv6 트래픽을 전송전에 IPv4헤더를 캡슐화하여 전송
앞의 16bit에 2002 매핑(prefix), NLA ID에 IPv4 주소 매핑. 나머지 64bit는 모두 0.
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6 to 4 address IPv4도메인을 사이에 둔 IPv6도메인 간의 통신을 위해 사용
임시 자동 터널링 매커니즘. 주소에 6to4 TLA 및 IPv4주소를 이용한 NLA 사용 Prefix - TLA524:NLA(IPv4 addr):SLA::
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IPv6 구현 운영체제 : 윈도우 XP 사용 프로그램 : ethereal, sniffer
윈도우XP의 콘솔 창에서 IPv6를 install 한후, 변환된 IPv6주소를 확인한후, 일반 IPv4기반 웹사이트와 IPv6 지원이 되는 website, 그리고 IPv4/IPv6 모두 지원되는 웹사이트간의 프로토콜 흐름을 두가지 프로그램을 이용하여 분석 및 연구.
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IPv6 구현 ethereal - ethereal 프로그램은 입출력되는 패킷들의 정보나 형태
등을 자료형으로 분석이 가능한 프로그램으로써 패킷의 프로토콜의 헤더파일의 분석에 상당히 용이함. Sniffer - sniffer 프로그램은 자신의 컴퓨터로 받아들이는 모든 데이터들을 각 분류별로 자료화가 가능한 프로그램이 다. (source addr, data size)
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추가적인 사항 하드웨어적으로 IPv6를 지원하는 라우터를 찾기란 현재 로써는 불가능 하므로, IPv6 프로토콜을 지원하는 웹
사이트와 IPv4프로토콜간의 데이터흐름, IPv6와 IPv6 간의 데이터 흐름 등을 통한 분석을 위주로 연구진행. 부족한 부분은 참고문헌 및 전문가의 조언 협조 세세한 사항에 있어서의 feedback으로 결점 보완
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