컴퓨터 네트워크 #14
목차
- IPv6
IPv6
IPv6의 등장은 IPv4가 가지는 주소한계 때문이다.
IPv4의 32비트의 주소필드는 40억이 넘는 주소를 할당할 수 있지만, 한 기관이 하나의 LAN 만 사용하는 것이 아니기 때문에 주소필드의 부족함이 생겼다.
이 외에도 다음과 같은 문제점이 발생했다.
IPv4의 문제점
IP 주소의 2계층 구조 (네트워크 / 호스트) 는 주소 공간의 낭비가 생긴다.
→ 네트워크 번호가 어떤 네트워크에 할당되었다고 하자.
그러면 네트워크 번호에 대한 모든 호스트 번호를 이 네트워크에 배정할 것이다.
실제로는 주소(호스트)가 5개밖에 없다고 할지라도, 네트워크 번호가 사용된 이상 이 네트워크의 모든 주소를 사용하는 것 처럼 보여진다.
IP 주소 모델은 IP 네트워크가 인터넷에 연결되어 있지 않더라도 유일한 네트워크 번호를 할당해야 한다.
- 새로운 분야에서의
TCP/IP사용 증가로 인한 IP 주소에 대한 요구가 급격히 상승 - IPv4는 하나의 IP주소 - 각 호스트에 할당하는 방식이지만, 좀 더 좋은 기능을 원한다면 단일 호스트에 여러개의 IP주소를 배정하는 것이 좋다.
IPv6의 특징
확장된 주소 공간(32비트 → 128비트, 8개의 16진수 수를
:로 구분)→ 주소 축약 : 0000 → 0, 단 하나의 0 에 대해서 생략 가능
선택 사항(Option) 을 따로 분리
IPv6에 있지 않고 별도의 선택 사항 헤더에 있다.
이렇게 분리된 선택사항 헤더는 라우터에서 검사하거나 처리하지 않기 때문에 패킷 처리 과정이 단순하고 빠르다.
또한 새로운 선택사항의 추가를 쉽게한다.
주소 자동구성
IP 주소의 동적 할당
주소 지정 융통성 증가
애니 캐스트, 멀티 캐스트, 유니 캐스트
(IPv6 는 브로드캐스트를 지원하지 않는다.)
애니 캐스트 : 1대 多 전송 (다수 중 가장 가까운 하나에게만 전송)
멀티 캐스트 : 1대 多 전송
유니 캐스트 : 1대 1 전송자원 할당 지원
송신자의 요구를 위해 특정 트래픽 흐름에 속하는 패킷에 레이블을 달 수 있게 지원한다.
IPv6 PDU(Protocol Data Unit)구조
IPv6 header
필수 헤더이다. 40옥텟의 고정길이를 가진다.
이 헤더를 제외한 나머지를 확장 헤더라고 부른다. (첫번째 그림을 참조)
IPv4 와 같은 부분은 설명을 생략하였다.
- 버전 (4비트) : 인터넷 프로토콜의 버전 번호(=6)
- 페이로드 길이 : 헤더 다음에 따라오는 IPv6 패킷의 나머지 부분 길이를 옥텟 단위로 표시. (= 확정헤더의 총 길이 + 전송계층 PDU)
- 다음 헤더 : 바로 다음에 오는 헤터의 Type 을 가리킨다. 가리키는 것은 확장헤더이거나 TCP 또는 UDP 같은 상위계층 헤더이다.
- 홉 한계 : 이 패킷에 대한 남은 홉 수 이다. 노드에서 1씩 감소하며 홉 한계가 0 이 되는 순간 패킷을 폐기한다.
- 흐름 레이블 (Flow label) : 발신지가 중간 라우터들에게 특별한 처리를 요청한 패킷
→ 발신지 관점 : 같은 전송 서비스 요구 조건을 가지는 발신지의 한 응용에서 생성한 일련의 패킷
→ 라우터 관점 : 라우터가 처리하는 방법에 영향을 주는 속성을 공유하고 있는 일련의 패킷
→ 흐름의 식별 : 발신지 주소 + 목적지 주소 + 흐름 레이블
→ 기능 : 라우터가 헤더의 다른 정보 없이 흐름 레이블 정보만으로도 경로를 찾아 패킷을 처리할 수 있다.
Hop-by-Hop
홉간 선택 사항 헤더로 홉간 처리를 요구하는 선택사항을 정의함.
- 경로상의 모든 라우터가 처리해야 한다.
구성
옵션 식별자(8비트)+옵션길이(8비트)+옵션 데이터(가변길이)옵션 식별자의 구성
2+1+5옵션 데이터 (가변길이)2: 옵션 미지원 라우터의 행동을 지시00: 홉간 옵션 헤더를 건너뛰시오.01: 패킷을 폐기하시오.10: 패킷을 폐기하고 발신지 주소로 ICMP 매개변수 문제 메시지를 보내시오.11: 패킷을 폐기하고 목적지 주소가 멀티캐스트 주소가 아닐 때만 패킷의 발신지 주소로 ICMP 매개변수 문제 메시지를 보내시오5:flag라고 하며 옵션 데이터 변경 기능 여부옵션 데이터(가변길이)
패드 : 헤더가 8바이트의 배수가 되도록 0을 패딩
점보 페이로드 : 6335 옥텟 이상의 패킷 전송 시 사용, IPv6 기본 헤더의 페이로드 길이는 0으로 표시
라우터 경보 : 라우터가 패킷의 내용을 알아야 되는 경우 사용
단편 헤더(Fragment)
- IPv6의 단편화는 발신지에서 수행 (IPv4 는 라우터에서 수행했다)
- 발신지가 경로 상 모든 네트워크의 최소
MTU값을 알아내는 알고리즘을 수행해야 한다 - MTU (Maximum Transfer Unit : 최대 패킷 크기)
경로배정 헤더
하나 이상의 패킷이 목적지로 가는 도중 방문하는 중간 노드의 목록을 가지고 있다.
목적지 선택 사항 헤더
패킷의 목적지 노드에서만 검사하는 선택사항 정보를 가지고 있다.