IPv6 주소란? IPv6의 특징과 장점, 표현방식

IPv6 주소란

IPv6(Internet Protocol version 6)는 인터넷 프로토콜 스택 중 네트워크 계층의 프로토콜로서

버전 6 인터넷 프로토콜(version 6 Internet Protocol)로 제정된 차세대 인터넷 프로토콜을 말합니다.

인터넷(Internet)은 IPv4 프로토콜로 구축되어 왔으며 IPv4 프로토콜의 주소는  2의 32승인 

42억개 가량입니다. 하지만 인터넷이 발달하고 각 장치별로 IP를 부여받게 되면서 IP가

부족할 수 있는 상태가 되었습니다.

그리고 그 대안중 하나가 NAT(Network Address Translation, 네트워크 주소 변환)이고,

실제로 NAT를 사용하지 않는 네트워크 망은 거의 없을 정도로 널리 사용되고 있습니다. 

IP가 고갈되는 것을 해결하기 위해 나온 것이 IPv6 주소입니다. 

IPv6의 사용 가능한 주소는 2의 128승으로 거의 무한대에 가까운 주소를 사용할 수 있습니다.

하지만 현재까지 IPv6의 사용량은 매우 적은편이며, 인터넷의 나머지 부분은 아직도 

IPv4 프로토콜로 작동되고 있습니다

 

IPv6의 특징

IP 주소의 확장

IPv4의 기존 32 비트 주소공간에서 벗어나, IPv6는 128 비트 주소공간을 제공합니다.

 

호스트 주소 자동 설정 

IPv6 호스트는 IPv6 네트워크에 접속하는 순간 자동적으로 네트워크 주소를 부여받습니다.

이는 네트워크 관리자로부터 IP 주소를 부여받아 수동으로 설정해야 했던 IPv4에 비해 중요한 장점입니다.

 

패킷 크기 확장

IPv4에서 패킷 크기는 64킬로바이트로 제한되어 있습니다.

IPv6의 점보그램 옵션을 사용하면 특정 호스트 사이에는 임의로 큰 크기의 패킷을

주고받을 수 있도록 제한이 없어지게 됩니다.

따라서 대역폭이 넓은 네트워크를 더 효율적으로 사용할 수 있습니다.

 

효율적인 라우팅

IP 패킷의 처리를 신속하게 할 수 있도록 고정크기의 단순한 헤더를 사용하는 동시에,

확장헤더를 통해 네트워크 기능에 대한 확장 및 옵션기능의 확장이 용이한 구조입니다.

 

플로 레이블링(Flow Labeling)

플로 레이블(flow label) 개념을 도입, 특정 트래픽은 별도의 특별한 처리(실시간 통신 등)를

통해 높은 품질의 서비스를 제공할 수 있습니다.

 

인증 및 보안 기능

패킷 출처 인증과 데이터 무결성 및 비밀 보장 기능을 IP 프로토콜 체계에 반영하였으며,

IPv6 확장헤더를 통해 적용할 수 있습니다.

 

이동성

IPv6 호스트는 네트워크의 물리적 위치에 제한받지 않고 같은 주소를

유지하면서도 자유롭게 이동할 수 있습니다.

이와 같은 모바일 IPv6는 RFC 3775와 RFC 3776에 기술되어 있습니다.

 

 

IPv6 헤더 구조

IPv6의 헤더는 총 40Byte로 구성되어 있으며,

IPv4보다 훨씬 간단한 구조로 이루어져 있습니다.

이것은 기본 구성이며, 추가로 Option 또는 Padding 값이 생성될 수 있습니다.

 

IPv6 헤더 구조

 

IPv6의 주소 표현

IPv6의 128비트 주소공간은 다음과 같이 16비트(2옥텟)를 16진수로 표현하여 8자리로 나타냅니다.

2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334

그러나 대부분의 자리가 0의 숫자를 갖게 되므로, 0000을 하나의 0으로 축약하거나,

혹은 아예 연속되는 0의 그룹을 없애고 ':' 만을 남길 수 있습니다.

따라서 아래의 IPv6 주소들은 모두 같은 주소를 나타냅니다.

2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab

2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab

2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab

2001:0DB8:0::0:1428:57ab

2001:0DB8::1428:57ab