'후티와 떠나는 네트워크 여행' - 9장. IPv6 주소 설정 및 라우팅(9-1)

9-1. IPv6 주소 설정 및 라우팅

 

학습 목표

- IPv6 주소 체계를 이해하고 주소를 설정할 수 있다.

- IPv6 라우팅 프로토콜을 이용하여 라우팅을 확인할 수 있다.

 

 

IPv6는 모바일 환경과 사물인터넷의 증가로 인한 IP주소 부족을 해결할 수 있는 주소 체계를 가지고 있으며 기존의 IPv4는 32bit구조였지만 IPv6는 128bit구조로 이루어져 있으며 16진수로 표기하고 8개의 필드로 구성이 되어있으며 각 필드는 : 로 구분하고 있습니다.

 

IPv6주소는 64비트를 기준으로 앞 64비트는 네트워크 주소 부문이며 뒤 64비트는 네트워크에 연결되는 단말기 등에 할당되는 인터페이스 주소를 나타냅니다. IPv4주소에서도 서브넷마스크의 값에 따라 네트워크 주소와 호스트 주소가 구분이 되어집니다.

 

IPv6주소의 장점은 그림 9-1-1과 같습니다. 가장 큰 장점은 주소 부족을 해결할 수 있는 표현할 수 있는 주소가 많아졌다는 것이며 IPv4에서 사용하던 브로드캐스틩(Broadcasting)이 없어지고 애니캐스팅(Anycasting)이 생겨났다는 것입니다.

 

 

[ 그림 9-1-1. IPv6 주소 체계 ] - 한국인터넷진흥원(출처)

 

 

IPv6주소를 설정하거나 표기하기 위해서는 IPv4에서의 서브넷마스크와 유사한 프리픽스(Prefix)를 이용하여 네트워크를 구분하게 됩니다. 만약 /48이면 48bit까지는 동일한 네트워크를 말하며 /64이면 64bit까지는 동일한 네트워크임을 나타냅니다. IPv4에서 서브넷마스크 값이 255.255.255.0이면 24bit가 동일한 네트워크를 나타내는 것과 같습니다. 

 

아래의 예를 보면 프리픽스가 /32인 경우는 32bit가 동일한 네트워크로 2개의 필드가 같은 네트워크를 말하는데 2001:DB8: 까지는 주소가 같다는 것을 의미합니다.

 

예) 2001:DB8::/32
2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0000:0000 ~ 2001:0DB8:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
예) 2001:DB8:4567::/48
2001:0DB8:4567:0000:0000:0000:0000:0000 ~ 2001:0DB8:4567:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
예) 2001:DB8:1234:0::/64
2001:0DB8:1234:0000:0000:0000:0000:0000 ~ 2001:0DB8:1234:0000:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF

 

 

IPv6주소의 통신 방식으로는 유니캐스트(Unicast), 멀티캐스트(Multicast), 애니캐스트(Anycast)방식이 있으며  유니캐스트의 종류로는 글로벌 주소, 링크 로컬 주소, 사이트 로컬 주소가 있습니다.

 

쉽게 생각하면 글로벌 유니캐스트 주소는 인터넷을 위한 주소라 생각할 수 있으며 링크 로컬 유니캐스트 주소는 동일 네트워크에서 구분을 위해 사용하는 주소로, 사이트 로컬 유니캐스트 주소는 내부의 특정 단말을 위한 또는 테스트용으로 내부에서 사용할 수 있겠습니다.

 

 - 글로벌 주소(Aggregatable Global Address)

IPv4에서 공인 IP 주소와 유사한 개념의 주소
범용적으로 IPv6 인터넷상에서 사용하는 주소
현재 사용 중인 IPv6 글로벌 대역은 2001::/16, 2002::/16, 2003::/18, 3FFE::/16 등을 사용

 

- 링크 로컬 주소(Link Local Address)

직접 연결된 동일 링크 및 subnet에서 사용하는 주소
링크 로컬 주소는 다른 링크의 글로벌 주소 및 링크 로컬 주소와는 통신이 불가능
링크 로컬 주소는 FE80::/10의 고정된 대역과 interface의 EUI-64 ID의 결합으로 이루어짐

 

- 사이트 로컬 주소(Site Local Address)

 

특정 사이트내에서만 사용할 수 있는 주소

사이트 로컬 주소는 다른 링크의 글로벌 주소 및 링크 로컬 주소와는 통신이 불가능

 

 

IPv6 멀티캐스트 주소는 이더넷 환경에서 사용하는 Solicited Node Multicast, IPv6 주소를 가진 호스트와 모든 라우터들이 소속되는 그룹 주소인 All node multicast, 모든 IPv6 라우터들이 소속되는 그룹 주소인 All router multicast주소로 구분할 수 있습니다. 

 

이러한 멀티캐스트 주소는 IPv6 라우팅 프로토콜간의 정보 송수신 및 DHCPv6 등의 서비스에 이용됩니다.

 

 - Solicited Node Multicast

이더넷 환경에서 Neighbor 탐색 과정(IPv4의 ARP과정과 유사)에 사용
Auto configuration 과정에서 DAD(Duplicate Address Detection) 과정을 거칠 때 사용
Solicited Node Multicast 주소의 112 104비트 부분은 FF02::1:FF로 정해져 있으며 나머지 24비트는 IPv6의 최하위 24비트 부분을 차용하여 사용
(예: IPv6 주소-2001:1:1:1::1234:5678 → Solicited node multicast 주소- FF02::1:FF34:5678)

 

- All node multicast

노드의 모든 IPv6 호스트와 라우터들이 소속되어 있는 그룹
All node multicast주소는FF02::1 사용

 

- All router multicast

모든 IPv6 라우터들이 소속되어 있는 그룹
All router multicast 주소는 FF02::2 사용

 

 

IPv6 유니캐스트 주소는 1:1 통신방식이고 멀티캐스트는 1:N 통신방식이라고 한다면 애니캐스트는 ‘1:가장 가까운 1’간의 통신방식이라고 말할 수 있는데 동일한 주소를 가지는 여러 목적지 장비들 중 출발지 장비와 가장 가까운 장비가 응답을 하는 통신방식으로 멀티캐스트와 유사하지만 멀티캐스트의 경우 동일 그룹에 소속된 장비들이 응답을 하는 반면에 애니캐스트의 경우는 동일 주소를 가지는 장비들 중 가장 가까운 장비 하나만 응답을 한다는 차이가 있습니다.

 

 

기본적인 IPv6주소 체계에 대해 알아보았으며 다음 9-2장에서는 패킷 트레이서를 통해 IPv6주소를 직접 설정하고 라우팅 프로토콜을 통해 라우팅이 이루어지게 실습해보도록 하겠습니다. 또한 세부적인 내용은 한국인터넷진흥원에서 운영하는 IPv6종합지원센터( vsix.kr )를 방문하면 위의 주소 부분 뿐만 아니라 정책, 지원 사항 등의 정보도 확인할 수 있습니다.

 

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