LMC IT Story: IPv6 주소의 이해

1. 등장 배경
    1990년대부터 IPv4 부족 및 고갈 직면

2. 사용 범위
    사이버 공간뿐만 아니라 현실 사물에도 IPv6 이식

3. 표현 방식
    IPv4 방식은 10진법으로 표기하는 반면 IPv6 방식은 1234:5678:9ABC:DE12:3456:789A:BCDE:1234와 같이 16진법으로 표기한다.

4. IPv6 패킷 헤더 구조

    (1) IPv4 패킷 헤더의 많은 항목들이 IPv6 패킷 헤더에서는 추가 기능으로 빠졌다.

    (2) 버전 항목
        4비트 크기이며 버전 정보를 기록

    (3) 트래픽 클래스 항목
        8비트 크기이며 개별 패킷의 우선 순위를 표시

    (4) 플로우 라벨 항목
        1) 20비트 크기이며 기존의 IPv4 환경에서는 포트 번호를 통해 해당 패킷의 속성을 구분하였지만 IPv6 환경에서는 플로우 라벨
            항목에서 구분하여 특정 서비스 전체의 우선 순위를 표시
        2) 다시 말해, 트래픽 클래스 항목은 개별 패킷에 대한 우선 순위를 의미하는 반면 플로우 라벨 항목은 특정 서비스 전체에 대한
            우선 순위를 의미

    (5) 페이로드 길이 항목
        16비트 크기이며 기본 헤더를 제외한 확장 헤더와 페이로드 데이터의 크기를 기록

    (6) 넥스트 헤더 항목
        8비트 크기이며 상위 프로토콜의 식별자를 기록하고 IPv6 확장 헤더의 종류를 표시

    (7) 홉 제한 항목
        8비트 크기이며 패킷이 통과할 수 있는 최대 라우터의 개수를 기록

    (8) 출발지와 목적지 주소 항목
        각각 128비트

5. 생략 규칙

    (1) 상위 영 또는 연속적인 영일 경우 이를 생략하지만 중간이나 하위 영은 생략 불가

        1) 생략 전
            FDFC:BA98:0074:3210:000F:BBFF:0000:FFFF

        2) 생략 후
            FDFC:BA98:74:3210:F:BBFF:0:FFFF

    (2) 연속적인 영을 두 번 이상 생략 불가
        0000:0000:0000:0a2d:41c3:0000:0000:0000을 ::a2d:41c3::과 같이 생략하면 아래와 같은 문제가 생긴다.

        1) 0:0:a2d:41c3:0:0:0:0

        2) 0:0:0:a2d:41c3:0:0:0

        3) 0:0:0:0:a2d:41c3:0:0

5. 구성 요소

    (1) 64 비트의 네트워크 ID 부분과 64 비트의 인터페이스 ID 부분

    (2) LAN 구간에서 사용할 경우 링크 로컬 주소 등에서 인터페이스 ID는 EUI-64 형식에 따라 해당 호스트의 MAC 주소를
        사용할 수도 있다.

        상위 7비트에서 NOT 연산 수행

    (3) 64 비트의 네트워크 ID는 아래와 같이 구성

        1) 주소의 종류를 구분하기 위한 3 비트의 포맷 프리픽스 포함

        2) 해당 국가를 식별하기 위한 20 비트의 레지스트리

        3) 해당 ISP 업체를 식별하기 위한 9 비트의 ISP 프리픽스

        4) 해당 LAN를 식별하기 위한 16 비트의 사이트 프리픽스

        5) 해당 서브넷을 식별하기 위한 16 비트의 서브넷 프리픽스

    (4) 복잡한 계층 구조 때문에 RFC 4291에서는 아래와 같이 표현할 수 있도록 규정

        1) 글로벌 라우팅 프리픽스 : x 비트

        2) 서브넷 ID : y 비트

        3) 인터페이스 ID : 128 - x – y 비트

6. 네트워크 비트 표기

    IPv4 방식과 달리 IPv6 방식에는 서브넷 표기가 없음

7. IPv4 환경과 IPv6 환경의 공존 기법