[Network] IPv6 주소 체계 개념 정리 및 특징 - IPv4와 IPv6의 차이

IP 주소 (IP Adress)

만약, 시청이나 구청에 찾아가기 위해서는 해당 시청이나 구청의 주소를 알아야 한다. 마찬가지로 네트워크 상에서 PC에 접속하기 위해서는 PC를 가리키는 주소를 알아야 한다. 네트워크에 연결되어 특정 PC의 주소를 나타내는 체계를 IP 주소라 한다.

 

IP 주소는 TCP/IP 네트워크 모델 구조에서 컴퓨터를 식별하기 위해 사용하는 주소이다.

IPv4 기준으로 192.xxx.xxx.xxx 등과 같이 나타낸 주소가 바로 IP 주소이다.

 

컴퓨터나, 핸드폰, 서버, 인터넷 라우터 등 네트워크 장비에 각각의 IP 주소가 할당된다.

IP 주소에는 private 주소와 public 주소가 있으며, LAN 네트워크 내부에서 사용되는 것이 Private IP 주소, 인터넷에서 사용되는 것은 Public IP 주소이다.

또한, IP 주소 체계에 따라 IPv4와 IPv6로 구분된다.

 

IPv6 주소 체계

IPv6는 차세대 인터넷 프로토콜로, 기존의 IPv4의 대안으로 등장한 128비트 주소체계이다.

32비트를 사용하는 IPv4는 약 43억 개의 주소를 생성할 수 있으나, IPv6는 2^128 개의 주소를 생성할 수 있어 거의 무한대에 가까운 주소를 생성할 수 있다.

2021년 8월 기준으로는 20,971,520개의 네트워크 주소는 특수목적용으로 할당되어 있으며 그 외에 330,634개의 네트워크 주소만 실제로 사용되고 있다. 우리나라에서는 현재 5,263개의 IPv6 네트워크 주소를 할당받아 사용 중이다.

IPv6는 기존의 IPv4의 브로드캐스트 주소는 더 이상 사용하지 않으며, 유니캐스트 주소, 애니캐스트 주소, 멀티캐스트 주소를 사용한다.

 

IPv6의 특징

1. 확장된 주소 공간

32비트 체계인 IPv4보다 4배 큰 128비트 주소 체계를 가지고 있어 현존하는 모든 디바이스를 인터넷에 연결하고도 남는 충분한 주소 공간을 가지고 있다.

 

2. 효율적인 헤더 구성

IPv6는 단순화된 형태의 헤더 정보를 제공하도록 하기 위해 사용하는 서비스의 형태에 따라 헤더를 분리하여 구성할 수 있다. 여러 개의 독립된 헤더를 사용하여 각 기능에 적합한 형태로 전송함으로써 네트워크의 처리시간을 단축시킨다.

 

3. 자동설정 기능

자동 설정 기능은 사람의 개입을 최소화하기 위한 기능으로, 무상태 방식과 상태 방식으로 구분된다.

무상태 방식은 해당 시각의 상황을 관리할 필요가 없고, 표준에 참여하는 노드들이 있게 되면 그 노드들 간의 상호작용에 의해 설정이 완료된다. 주로 설정 대상 노드에 대한 자기 식별에 이용된다.

상태 방식은 설정 대상 노드들의 식별뿐 아니라 자신이 이용하려 하는 서비스의 대상에 대한 설정까지 범위가 확대된다. 즉, 시각의 상태를 관리해야 함을 뜻한다.

 

4. 단순화, 효율화된 데이터 구조

IPv6는 종단에 있는 노드와 데이터 전송에 참여하는 네트워크 노드 사이의 역할을 분명하게 구분하고 있다. 또한, 네트워크 운영 및 구성에 대한 유연성을 향상시켜 보다 단순하고 효율적인 데이터 구조를 가진다.

 

5. QoS 기능과 보안 기능 강화

IPv4 주소 체계는 보안 기능을 고려하지 않는다. 따라서 개방형 온라인 서비스나 트랜잭션으로 이전하고자 하는 경우 인증성, 기밀성, 데이터 무결성 등 지원에 대한 요구가 높다. 반면에 IPv6는 QoS 기능과 보안 기능이 추가되어 확장 헤더에 포함시켰다.

 

IPv4와 IPv6의 차이

구분	IPv4	IPv6
주소 길이	32비트	128비트
표시 방법	8비트씩 4부분으로 나누어 10진수로 표시 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255	16비트씩 8부분으로 나누어 16진수로 표시 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 ~ ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
주소 개수	약 43 억 개	약 (43억 x 43억 x 43억 x 43억) 개 (거의 무한대)
품질 제어	최선의 전달 방식으로 품질 보장이 곤란 (DS 또는 ToS에 의한 Qos 일부 지원)	등급별, 서비스별로 패킷을 구분할 수 있어 품질 보장이 용이 (트래픽 클래스, 흐름라벨에 의한 QoS 지원)
보안 기능	IPsec 프로토콜 별도 설치	확장 기능에서 기본으로 제공
Plug & Play	없음	있음(자동 네트워킹)
이동 IP	비효율적	효율적
웹 캐스팅	어려움	쉬움