ipv6란 무엇인가요?

IPv6는 네트워크 계층 프로토콜의 2세대 표준 프로토콜로, IETF에서 설계한 사양 집합으로 IPv4의 업그레이드 버전입니다.

IPv4 프로토콜은 현재 널리 배포되는 인터넷 프로토콜입니다. 인터넷 개발 초기 IPv4는 프로토콜이 간단하고 구현이 용이하며 상호 운용성이 좋다는 장점으로 인해 급속도로 발전했습니다. 그러나 인터넷의 급속한 발전과 함께 부족한 주소 공간, 메시지 헤더 및 메시지 옵션 처리의 높은 복잡성, 주소 유지 관리의 과중한 작업량, 낮은 경로 집합 효율성, 보안 문제 등 IPv4의 단점이 점점 더 두드러지고 있습니다. /QoS/이동성. 성욕과 같은 문제에는 효과적인 해결책이 부족합니다.

IPv6의 출현으로 IPv4의 일부 문제가 목표된 방식으로 해결되었습니다. 주소 공간 측면에서 IPv4 주소는 32비트 식별자를 사용하며, 이론적으로 제공할 수 있는 주소 수는 약 43억 개입니다. 또한 IPv4 주소의 분포도 매우 고르지 않습니다. 미국이 소유한 IPv4 주소는 전체 주소 공간의 약 절반을 차지하는 반면 유럽은 상대적으로 부족하며 아시아 태평양 지역은 더욱 부족합니다.

동시에 모바일 IP와 광대역 기술의 발전으로 인해 더 많은 IP 주소가 필요합니다. IPv4 주소는 현재 소진되었습니다. IPv4 주소 부족을 해결하기 위한 몇 가지 솔루션이 등장했습니다. 가장 대표적인 것이 CIDR과 NAT이다. 그러나 CIDR과 NAT에는 모두 고유한 단점과 해결 불가능한 문제가 있어 IPv6의 개발이 촉진되었습니다. IPv6 주소는 128비트 식별자를 사용합니다. 128비트 주소 공간을 통해 IPv6는 이론적으로 약 (43억 x 43억 x 43억 x 43억)개의 주소를 가질 수 있습니다. 거의 무제한에 가까운 주소 공간은 IPv6의 가장 큰 장점입니다.

패킷 처리 측면에서 IPv4 패킷 헤더에는 보안, 타임스탬프 및 레코드 경로를 포함한 옵션(선택적 필드)이 포함되어 있습니다. 이러한 옵션은 IPv4 패킷 헤더의 길이를 20바이트에서 60바이트로 확장할 수 있습니다. . 이러한 옵션을 전달하는 IPv4 패킷을 전달하려면 중간 라우팅 및 전달 장치의 소프트웨어 처리가 필요한 경우가 많으며, 이는 큰 성능 오버헤드를 초래하므로 실제로는 거의 사용되지 않습니다.

IPv4와 비교하여 IPv6는 패킷 헤더에서 인터넷 헤더 길이, 식별자, 플래그, 조각 오프셋, 헤더 체크섬, 옵션 및 패딩 필드를 제거하고 흐름 레이블 필드만 추가합니다. IPv4에 비해 복잡하며 메시지 헤더 처리를 크게 단순화하고 처리 효율성을 향상시킵니다. 또한 다양한 옵션 처리를 더 잘 지원하기 위해 IPv6에서는 옵션을 추가할 때 IPv6 메시지 헤더의 구조를 수정할 필요가 없습니다. 뛰어난 확장성을 반영하여 확장됩니다.

주소 유지 측면에서 IPv4 주소는 32비트에 불과하고 주소 분포가 고르지 않기 때문에 네트워크를 확장하거나 재배치할 때 IP 주소를 재할당해야 하는 경우가 많기 때문에 수행할 수 있는 방법입니다. 유지 관리 노력을 줄이기 위해 자동 구성 및 주소 재지정을 위한 메커니즘이 필요합니다. 현재 IPv4의 자동 구성 및 주소 재지정 메커니즘은 주로 DHCP에 의존합니다. IPv6 프로토콜에는 호스트가 자동으로 네트워크를 검색하고 자동 주소 구성을 통해 IPv6 주소를 얻을 수 있는 메커니즘이 내장되어 있어 내부 네트워크의 관리 효율성이 크게 향상됩니다.

경로 집합의 경우 IPv4 개발 초기 단계의 주소 할당 계획 문제로 인해 할당된 IPv4 주소 중 상당수가 불연속적이며 경로를 효과적으로 집합할 수 없습니다. 점점 더 큰 라우팅 테이블은 많은 메모리를 소비하고 장치 용량 및 전달 효율성에 영향을 미칩니다. 이 문제로 인해 장비 제조업체는 라우팅 주소 지정 및 전달 성능을 개선하기 위해 지속적으로 제품을 업그레이드하게 됩니다. IPv6의 거대한 주소 공간으로 인해 계층적 네트워크를 쉽게 배포할 수 있습니다. 계층적 네트워크 구조는 경로 집합을 더 쉽게 만들고 경로 전달의 효율성을 향상시킵니다.

엔드투엔드 보안 측면에서는 IPv4 프로토콜이 제정될 당시 보안을 위한 시스템 설계가 부족해 고유한 프레임워크 구조로는 엔드투엔드 보안을 지원할 수 없었다. IPv6에서는 네트워크 계층이 IPsec 인증 및 암호화를 지원하여 종단 간 보안을 지원합니다.

QoS 보장 측면에서 온라인 회의, 인터넷 전화, 인터넷 TV의 급속한 인기와 사용으로 인해 고객은 오디오 및 비디오 서비스의 실시간 전달을 보장하기 위해 더 나은 QoS를 요구하지만 IPv4는 그렇지 않습니다. QoS를 보장하는 특별한 수단이 있습니다. IPv6에는 QoS를 보장하는 데 사용할 수 있는 새로운 흐름 표시 필드가 추가되었습니다.

이동성 지원 측면에서 모바일 IPv4는 삼각 라우팅, 소스 주소 필터링 등 몇 가지 문제를 안고 있습니다. IPv6 프로토콜은 이동성을 지원해야 한다고 규정합니다. Mobile IPv4와 비교하여 Mobile IPv6는 Neighbor Discovery 기능을 사용하여 외부 프록시를 사용하지 않고 외부 네트워크를 직접 검색하고 의탁 주소를 얻습니다. 동시에 라우팅 확장 헤더와 대상 옵션 확장 헤더를 사용하여 모바일 노드와 피어 노드가 직접 통신할 수 있어 모바일 IPv4 삼각 라우팅 및 소스 주소 필터링 문제를 해결하여 모바일 통신 처리를 보다 효율적으로 만들고 애플리케이션 계층 투명하다.