다음을 통해 공유

IPv6(인터넷 프로토콜 버전 6) 개요

IPv6(인터넷 프로토콜 버전 6)은 인터넷의 네트워크 계층에 대한 표준 프로토콜 모음입니다. IPv6은 주소 고갈, 보안, 자동 구성, 확장성 등에 대한 현재 버전의 인터넷 프로토콜 제품군(IPv4라고 함)의 많은 문제를 해결하도록 설계되었습니다. IPv6은 피어 투 피어 및 모바일 애플리케이션을 비롯한 새로운 종류의 애플리케이션을 사용하도록 인터넷 기능을 확장합니다. 다음은 현재 IPv4 프로토콜의 주요 문제입니다.

  • 주소 공간의 급속한 고갈.

    이로 인해 여러 개인 주소를 단일 공용 IP 주소에 매핑하는 NAT(Network Address Translators)가 사용되었습니다. 이 메커니즘에서 생성되는 주요 문제는 오버헤드 처리 및 엔드 투 엔드 연결 부족입니다.

  • 계층 구조 지원이 부족합니다.

    IPv4는 내재된 미리 정의된 클래스 조직으로 인해 진정한 계층적 지원이 부족합니다. 네트워크 토폴로지와 실제로 매핑되는 방식으로 IP 주소를 구성하는 것은 불가능합니다. 이 중요한 디자인 결함으로 인해 인터넷의 모든 위치에 IPv4 패킷을 배달하기 위해 큰 라우팅 테이블이 필요합니다.

  • 복잡한 네트워크 구성.

    IPv4를 사용하면 주소를 정적으로 할당하거나 DHCP와 같은 구성 프로토콜을 사용해야 합니다. 이상적인 상황에서 호스트는 DHCP 인프라 관리에 의존할 필요가 없습니다. 대신, 해당 위치의 네트워크 세그먼트에 따라 자신을 구성할 수 있습니다.

  • 기본 제공 인증 및 기밀성이 부족합니다.

    IPv4는 교환된 데이터의 인증 또는 암호화를 제공하는 메커니즘에 대한 지원이 필요하지 않습니다. IPv6에서 변경합니다. IPSec(인터넷 프로토콜 보안)은 IPv6 지원 요구 사항입니다.

새 프로토콜 제품군은 다음 기본 요구 사항을 충족해야 합니다.

  • 오버헤드가 낮은 대규모 라우팅 및 주소 지정
  • 다양한 연결 상황에 대한 자동 구성입니다.
  • 기본 제공 인증 및 기밀성

IPv6 주소 지정

IPv6에서는 주소 길이가 128비트입니다. 이러한 큰 주소 공간의 한 가지 이유는 사용 가능한 주소를 인터넷의 토폴로지가 반영된 라우팅 도메인의 계층 구조로 세분화하기 위해서입니다. 또 다른 이유는 디바이스를 네트워크에 연결하는 네트워크 어댑터(또는 인터페이스)의 주소를 매핑하는 것입니다. IPv6에는 네트워크 인터페이스 수준에 있는 가장 낮은 수준에서 주소를 확인하는 고유한 기능이 있으며 자동 구성 기능도 있습니다.

텍스트 표현

다음은 IPv6 주소를 텍스트 문자열로 나타내는 데 사용되는 세 가지 일반적인 양식입니다.

  • 콜론 16진수 형식:

    기본 설정 형식 n:n:n:n:n:n:n:n입니다. 각각 n 은 주소의 8개 16비트 요소 중 하나의 16진수 값을 나타냅니다. 예: 3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562.

  • 압축된 형식:

    주소 길이로 인해 긴 문자열 0을 포함하는 주소가 있는 것이 일반적입니다. 이러한 주소 작성을 간소화하려면 0 블록의 연속된 단일 시퀀스가 이중 콜론 기호(::)로 표현되는 압축된 형식을 사용합니다. 이 기호는 주소에 한 번만 나타날 수 있습니다. 예를 들어 압축된 형식의 멀티캐스트 주소 FFED:0:0:0:0:BA98:3210:4562 는 .입니다 FFED::BA98:3210:4562. 압축된 형식의 유니캐스트 주소 3FFE:FFFF:0:0:8:800:20C4:0 는 .입니다 3FFE:FFFF::8:800:20C4:0. 압축된 형식의 루프백 주소 0:0:0:0:0:0:0:1 는 .입니다 ::1. 압축된 형식의 지정되지 않은 주소 0:0:0:0:0:0:0:0 는 :: 입니다.

  • 혼합 양식:

    이 양식은 IPv4 및 IPv6 주소를 결합합니다. 이 경우 주소 형식은 각 n이 n:n:n:n:n:n:d.d.d.d6개의 IPv6 상위 16비트 주소 요소의 16진수 값을 나타내고 각 d는 IPv4 주소의 10진수 값을 나타내는 형식입니다.

주소 유형

주소의 선행 비트는 특정 IPv6 주소 유형을 정의합니다. 이러한 선행 비트를 포함하는 가변 길이 필드를 FP(서식 접두사)라고 합니다.

IPv6 유니캐스트 주소는 두 부분으로 나뉩니다. 첫 번째 부분은 주소 접두사를 포함하고, 두 번째 부분은 인터페이스 식별자를 포함합니다. IPv6 주소/접두사 조합을 표현하는 간결한 방법은 다음과 같습니다. ipv6-address/prefix-length.

다음은 64비트 접두사를 사용하는 주소의 예입니다.

3FFE:FFFF:0:CD30:0:0:0:0/64;

이 예제의 접두사는 .입니다 3FFE:FFFF:0:CD30. 주소는 압축된 형식 3FFE:FFFF:0:CD30::/64으로 작성할 수도 있습니다.

IPv6은 다음 주소 유형을 정의합니다.

  • 유니캐스트 주소:

    단일 인터페이스에 대한 식별자입니다. 이 주소로 전송된 패킷은 식별된 인터페이스로 전달됩니다. 유니캐스트 주소는 멀티캐스트 주소와 상위 8진수 값으로 구분됩니다. 멀티캐스트 주소의 상위 옥텟은 16진수 값이 FF입니다. 이 옥텟의 다른 모든 값은 유니캐스트 주소를 식별합니다. 다음은 다양한 유형의 유니캐스트 주소입니다.

    • 링크-로컬 주소:

      이러한 주소는 단일 링크에서 사용되며 형식은 다음과 같습니다 FE80::*InterfaceID*. 링크-로컬 주소는 자동 주소 구성, 인접 검색 또는 라우터가 없을 때 링크의 노드 간에 사용됩니다. 링크-로컬 주소는 주로 시작 시와 시스템에서 더 큰 범위의 주소를 아직 획득하지 않은 경우에 사용됩니다.

    • 사이트-로컬 주소:

    이러한 주소는 단일 사이트에서 사용되며 다음과 같은 형식 FEC0::*SubnetID*:*InterfaceID*을 갖습니다. 사이트-로컬 주소는 전역 접두사 없이 사이트 내에서 주소를 지정하는 데 사용됩니다.

    • 전역 IPv6 유니캐스트 주소:

    이러한 주소는 인터넷을 통해 사용할 수 있으며 형식은 다음과 같습니다 *GlobalRoutingPrefix*::*SubnetID*:*InterfaceID*.

  • 멀티캐스트 주소:

    인터페이스 집합에 대한 식별자입니다(일반적으로 다른 노드에 속). 이 주소로 전송된 패킷은 주소로 식별된 모든 인터페이스로 전달됩니다. 멀티캐스트 주소 유형은 IPv4 브로드캐스트 주소를 대체합니다.

  • Anycast 주소:

    인터페이스 집합에 대한 식별자입니다(일반적으로 다른 노드에 속). 이 주소로 전송된 패킷은 주소로 식별된 하나의 인터페이스로만 전달됩니다. 이는 라우팅 메트릭으로 식별되는 가장 가까운 인터페이스입니다. 애니캐스트 주소는 유니캐스트 주소 공간에서 가져온 것이며 구문적으로 구별할 수 없습니다. 주소 지정 인터페이스는 유니캐스트와 애니캐스트 주소를 구성의 함수로 구분합니다.

일반적으로 노드에는 항상 링크-로컬 주소가 있습니다. 사이트-로컬 주소와 하나 이상의 전역 주소가 있을 수 있습니다.

IPv6 라우팅

유연한 라우팅 메커니즘은 IPv6의 이점입니다. IPv4 네트워크 ID가 할당되고 할당되는 방식 때문에 인터넷 백본에 있는 라우터에서 큰 라우팅 테이블을 유지 관리해야 합니다. 이러한 라우터는 잠재적으로 인터넷의 모든 노드로 전달되는 패킷을 전달하는 모든 경로를 알고 있어야 합니다. 주소를 집계하는 기능을 통해 IPv6은 유연한 주소 지정을 허용하고 라우팅 테이블의 크기를 크게 줄입니다. 이 새로운 주소 지정 아키텍처에서 중간 라우터는 메시지를 적절하게 전달하기 위해 네트워크의 로컬 부분만 추적해야 합니다.

이웃 탐색

인접 검색에서 제공하는 기능 중 일부는 다음과 같습니다.

  • 라우터 검색: 이를 통해 호스트는 로컬 라우터를 식별할 수 있습니다.
  • 주소 확인: 이를 통해 노드는 해당 다음 홉 주소(주소 확인 프로토콜 [ARP]의 대체)에 대한 링크 계층 주소를 확인할 수 있습니다.
  • 주소 자동 구성: 이렇게 하면 호스트가 사이트-로컬 및 전역 주소를 자동으로 구성할 수 있습니다.

인접 검색은 다음을 포함하는 ICMPv6(IPv6) 메시지에 대한 인터넷 제어 메시지 프로토콜을 사용합니다.

  • 라우터 광고: 라우터가 의사 주기적으로 또는 라우터 요청에 응답하여 전송합니다. IPv6 라우터는 라우터 광고를 사용하여 가용성, 주소 접두사 및 기타 매개 변수를 보급합니다.
  • 라우터 요청: 호스트가 링크의 라우터가 라우터 광고를 즉시 보내도록 요청하도록 요청합니다.
  • 인접 요청: 주소 확인, 중복 주소 검색 또는 인접 항목에 연결할 수 있는지 확인하기 위해 노드에서 보냅니다.
  • 인접 광고: 인접한 요청에 응답하거나 이웃에게 링크 계층 주소의 변경 사항을 알리기 위해 노드에서 보냅니다.
  • 리디렉션: 라우터가 송신 노드에게 특정 목적지에 더 적합한 다음 홉 주소를 알려주기 위해 보냅니다.

IPv6 자동 구성

IPv6의 중요한 목표 중 하나는 노드 플러그 앤 플레이를 지원하는 것입니다. 즉, 노드를 IPv6 네트워크에 연결하고 사람의 개입 없이 자동으로 구성할 수 있어야 합니다.

자동 구성 유형

IPv6는 다음과 같은 유형의 자동 구성을 지원합니다.

  • 상태를 저장하는 자동 구성:

    이 유형의 구성은 노드 설치 및 관리를 위해 IPv6(DHCPv6)용 동적 호스트 구성 프로토콜이 필요하기 때문에 특정 수준의 사용자 개입이 필요합니다. DHCPv6 서버는 구성 정보를 제공하는 노드 목록을 유지합니다. 또한 서버에서 각 주소가 사용 중인 기간과 다시 할당할 수 있는 시기를 알 수 있도록 상태 정보를 유지 관리합니다.

  • 상태 비지정 자동 구성:

    이러한 유형의 구성은 소규모 조직 및 개인에게 적합합니다. 이 경우 각 호스트는 수신된 라우터 광고의 콘텐츠에서 해당 주소를 결정합니다. IEEE EUI-64 표준을 사용하여 주소의 네트워크 ID 부분을 정의하면 링크에서 호스트 주소의 고유성을 가정하는 것이 합리적입니다.

주소가 결정되는 방식에 관계없이 노드는 해당 잠재적 주소가 로컬 링크에 고유한지 확인해야 합니다. 이 작업은 잠재적인 주소로 인접 요청 메시지를 전송하여 수행됩니다. 노드가 응답을 수신하는 경우 주소가 이미 사용 중임을 알고 있으며 다른 주소를 확인해야 합니다.

IPv6 이동성

모바일 디바이스의 확산으로 인해 새로운 요구 사항이 도입되었습니다. 디바이스는 IPv6 인터넷에서 임의로 위치를 변경하고 기존 연결을 유지할 수 있어야 합니다. 이 기능을 제공하기 위해 모바일 노드에는 항상 연결할 수 있는 홈 주소가 할당됩니다. 모바일 노드가 집에 있는 경우 홈 링크에 연결하고 홈 주소를 사용합니다. 모바일 노드가 집에서 떨어져 있는 경우 일반적으로 라우터인 홈 에이전트는 통신 중인 노드와 모바일 노드 간에 메시지를 릴레이합니다.

IPv6 사용하지 않기 또는 사용하기

IPv6 프로토콜을 사용하려면 IPv6을 지원하는 운영 체제 버전을 실행 중인지 확인하고 운영 체제 및 네트워킹 클래스가 제대로 구성되었는지 확인합니다.

구성 단계

다음 표에서는 다양한 구성을 나열합니다.

OS IPv6를 사용하도록 설정했나요? 코드 IPv6를 사용하도록 설정했나요? 설명
❌ 아니요 ❌ 아니요 IPv6 주소를 구문 분석할 수 있습니다.
❌ 아니요 ✔️ 예 IPv6 주소를 구문 분석할 수 있습니다.
✔️ 예 ❌ 아니요 이름 확인 메서드 중 더 이상 사용되지 않는 것으로 표시되지 않은 것을 사용하여 IPv6 주소를 구문 분석하고 해결할 수 있습니다.
✔️ 예 ✔️ 예 사용되지 않는 것으로 표시된 메서드를 포함하여 모든 메서드를 사용하여 IPv6 주소를 구문 분석하고 확인할 수 있습니다.

IPv6은 기본적으로 사용하도록 설정됩니다. 환경 변수에서 이 스위치를 구성하려면 환경 변수를 DOTNET_SYSTEM_NET_DISABLEIPV6 사용합니다. 자세한 내용은 .NET 환경 변수: DOTNET_SYSTEM_NET_DISABLEIPV6 참조하세요.

참고하십시오