데이터통신 - (12) IPv4(2), IPv6

- IPv4

- 이동 IP​​ : 개인화된 장비가 증가함에 따라 이동 IP 기술이 필요하게 되었다.

이동 호스트 : 홈 주소(영구), 위탁 주소(임시)로 구성되어 있다.

​

- 에이전트 : 주소가 변경되는 것을 외부 인터넷에 알게 하기 위해 홈, 외지 에이전트 필요

이동 호스트가 외지 에이전트로서 작동할 때 의탁 주소는 동위치 의탁 주소라고 불린다.

​

- 원격 호스트와의 통신

1. 에이전트 발견 : 이동 호스트, 외지 에이전트, 홈 에이전트 참여

2. 등록 : 이동 호스트, 외지 에이전트, 홈 에이전트가 참여

3. 데이터 전송 : 원격지 호스트가 참여

 

​

에이전트 광고 : 이동 IP는 에이전트 광고를 위하여 새로운 패킷 유형을 사용하지 않고,

ICMP의 라우터 광고 패킷을 사용한다.

​

- 에이전트 등록 : 외지 네트워크로 이동하여 외지 에이전트를 발견한 후 이동 호스트를 등록한다.

1. 이동 호스트는 외지 호스트에 자신을 등록해야 한다.

2. 이동 호스트는 홈 에이전트에 자신을 등록해야 한다.

3. 만료 후 이동 호스트를 다시 등록해야 한다.

4. 홈 네트워크로 돌아온 후 이동 호스트는 자신의 등록을 취소해야 한다.

​

- 데이터 전달

1. 원격지 호스트로부터 홈 에이전트까지

2. 홈 에이전트에서 외지 에이전트까지

3. 외지 에이전트에서 이동 호스트까지

4. 이동 호스트에서 원격지 호스트까지

​

- 더블 크로싱 : 원격지 호스트가 자신과 같은 네트워크로 이동한 이동 호스트와 통신할 때 발생

​

- 삼각형 라우팅 : 이동 호스트가 원격지 호스트와 같은 네트워크에 연결되어 있지 않은 경우 발생한다.

​

- IP 패킷의 포워딩 : 목적지 주소기반 포워딩

호스트가 전송할 패킷이 있거나 라우터가 포워딩할 패킷을 수신한 경우

포워딩 테이블을 참조하여 패킷을 전달할 다음 홉을 찾는다.

​

- 주소 집단화

​

가장 긴 마스크 매칭을 의미한다. 라우팅 테이블의 정렬이 가장 긴 마스크에서 짧은 마스크로 된다.

​

- IP 패킷의 포워딩 : 레이블 기반 포워딩

비연결형 네트워크에서 라우터는 패킷 헤더 내의 목적지 주소를 기반으로 패킷을 포워딩 한다.

반면 연결형 네트워크에서 교환기는 패킷에 포함된 레이블을 기반으로 패킷을 포워딩한다.

​

목적지 주소 기반 포워딩

 

- IPv6

IPv6 혹은 IP 차세대라고 부른다. IPv4의 주소 고갈과 결점에 의해 발생된 새로운 버전이다.

​

- IPv6 주소

128비트 혹은 16바이트 길이로, IPv4의 4배에 해당하는 길이이다.

2^128개의 주소 공간을 가지며, IPv4보다 2^96배 많은 공간이다.

​

유니캐스트 : 단일 인터페이스를 정의한다.

애니캐스트 : 모두 단일 주소를 공유하는 컴퓨터 그룹을 정의한다.

조회에 응답할 수 있는 서버가 여러 개일 때 요청은 가장 가까운 사람에게 전송된다.

멀티캐스트 : 단 하나패킷 사본이 그룹 구성원 중 한 명에게 전송된다.

각각의 그룹 구성원은 사본을 받는다.

​

- IP 주소 공간 할당

글로벌 유니캐스트 주소

​

EUI-64 물리주소와 인터페이스 ID맵핑

이더넷 MAC 주소 매핑

48-> 64비트로 늘리다보니, 중간에 16비트를 삽입한다.

​

- 특수 주소

​

- IPv6 주소 : 자동 구성

DHCP를 사용하여 여전히 IPv6 주소를 할당할 수 있다.

1. 자기를 위해 링크 로컬 주소를 생성한다. 이는 10비트 로컬 접두사 + 54개의 0으로 구성된다.
2. 그리고 호스트는 이 링크 로컬 주소가 유일한지와 다른 호스트에 의해 사용되지 않는지 검사
3. 통과하면 이 주소를 링크 로컬 주소로 저장한다.

​

링크 로컬 주소 : FE800::F7A9:23FF:FF11:9BE2

이 주소가 유일하다면 글로벌 유니캐스트 접두사+서브넷 식별자로 결합된

라우터 광고 메시지를 수신 후 인터페이스 식별자를 첨부한다.

​

- IPv6 프로토콜

특징 : 더 좋은 헤더 형식, 새로운 선택사항, 확장 허용, 자원 할당을 위한 지원, 더 높은 보안

IPv4는 기본 헤더가 20바이트였지만, IPv6는 40바이트가 기본 헤더이다.

패킷은 40의 헤더와 65535의 payload의 결합으로 만들어진다.

​

- IPv6 주소 : 확장 헤더

기본은 40바이트 이지만, 뒤에 6개까지 확장 헤더들을 둘 수 있다.

이는 IPv4의 옵션과 같다.

1.매 홉 선택사항 : 데이터그램이 거쳐가는 모든 라우터가 발신지가 정보 전달할 때 사용

2. 발신지 경로지정 : 엄격한 발신지 경로와 유연한 발신지 경로 선택사항 개념을 혼합한 것

3. 단편화 선택사항 : 데이터그램이 이동하는 MTU보다 클 경우에 발신지만 단편화

4. 인증 선택사항 : 메시지 송신지 증명, 데이터 무결성 보장

5. 암호화된 보안 페이로드 : 기밀성, 도청을 방어

6. 목적지 선택사항 : 발신지가 정보를 목적지에만 전달할 때 사용

​

- ICMPv6 프로토콜

- 오류 보고 메시지

1. 목적지 도달 불가 메시지
2. 패킷이 너무 큼 메시지
3. 시간 초과 메시지
4. 파라미터-문제 메시지

​

- 정보 메시지들

1. 에코 요청

2. 에코 응답

​

- 이웃 발견 메시지

1. 라우터 요청 메시지

2. 라우터 광고 메시지

3. 이웃 요청 메시지

4. 이웃 광고 메시지

5. 재지정 메시지

6. 역 이웃 요청 메시지

7. 역 이웃 광고 메시지

​

- 그룹 멥버십 메시지들

1. 멥버십 조회 메시지
2. 멥버십 보고 메시지

​

- IPv4에서 IPv6로 전환

1. 이중 스택 : 동시에 지원

2. 터널링 전략

IPv6를 사용하는 두 호스트가 통신을 할 때 패킷이 IPv4를 사용하는 지역을 지나는 경우 사용한다.

​

3. 헤더 변환 전략

인터넷 대부분이 IPv6로 변경되고 일부가 IPv4일 때 사용하는 전략이다.