IPv4 와 IPv6? 무슨 차이인가?

 

 

 

이번 시간에는 IPv4와 IPv6에 대해서 비교해보고자 합니다. 본문을 살펴보기에 앞서 IP란 용어에 대해 조금 이야기하면 IP란 'Internet Protocol'의 약자로 송신단과 수신단 사이에 패킷 교환 네트워크를 통해 데이터를 주고받는 것을 말합니다. 이 데이터를 원활히 주고 받기 위한  신호 송신의 순서, 데이터의 표현법, 오류 검출법 등을 정하는 것이 프로토콜(=통신 규약)이라 보시면 되고요. 기본 개념 적립이 중요하다 싶어 간략하게 적어보았으니 좀 더 자세한 사항을 원하시는 분들은 추가 검색을 해보시기 바랍니다. 

송신 호스트와 수신 호스트 간 데이터를 주고 받기 위해서는 보내고 받는 곳의 주소가 필요한데요. 대표적인 IP 주소(IP Address) 체계로 오늘 다뤄볼 IPv4와 IPv6가 있습니다. 현재 인터넷에서 사용되어지고 있는 표준 프로토콜은 IPv4이며 자세한 내용은 본문을 통해 설명을 이어나가도록 하겠습니다.

 

IPv4

'Internet Protocol Version 4'라는 의미입니다. 말 그대로 인터넷 프로토콜의 4번째 판이며, 전세계적으로 사용된 1번째 인터넷 프로토콜입니다. 주소는 32비트로 구성되어 있으며 마침표로 구분되는 4개의 8비트 필드로 구분된 십진수로 작성됩니다. '점으로 구분된 십진수 형식'이라고도하며 아래의 이미지가 IPv4 주소의 예시 이미지입니다.

 

▪192.168 : 네트워크 번호로 IP 네트워크 클래스를 정의

▪0.10 : 호스트 번호로 시스템의 고유 인터페이스를 식별

 

위의 예시 이미지에서 보는 것처럼 마침표로 구분된 4개의 8비트 필드가 1 바이트를 나타내고 2개의 8비트 필드씩 묶어서 네트워크와 호스트 부분으로 나뉩니다. 네트워크 클래스 및 패킷 구조에 대해서는 32비트 패킷 구조에 대해서는 아래에 테이블 표로 정리해두었으니 참고하시면 되겠습니다.(출처 : 위키백과)

네트워크 클래스(출처:위키백과)

▪A 클래스 : A Class는 최고 상위 클래스로, 1~126(0, 127은 예약됨) 범위의 IP 주소를 가집니다. 두 번째, 세 번째 그리고 네 번째 단위의 세 숫자는 A 클래스가 자유롭게 네트워크 사용자에게 부여가 가능한 IP입니다.

▪B 클래스 : 두번째로 높은 단위의 클래스로써, IP 구성에서 첫 번째 단위의 세 숫자는 128 ~ 191 가운데 하나를 가지며 두 번째 단위의 세 숫자는 B 클래스가 접속할 수 있는 네트워크를 지시합니다.

▪C 클래스 : 최하위 클래스로서 IP 구성에서 첫 번째 단위의 세 숫자는 192 ~ 223 가운데 하나를 가지며 두 번째와 세 번째 단위의 세 숫자는 C 클래스가 접속할 수 있는 네트워크를 지시합니다. C 클래스가 자유로이 부여할 수 있는 IP는 마지막 4 번째 단위의 254개입니다.(2개는 예약)

 

[IPv4 헤더 포맷]

IPv4 헤더 포맷(출처 : 위키백과)

 

[특수 용도 주소]

IPv4 특수 용도 주소

 

 

IPv6

IPv4와 마찬가지로 'Internet Protocol Version 6'라는 의미입니다. IPv4가 32비트라는 제한된 주소 공간 및 국가별 할당된 주소가 거의 소진되고 있다는 한계점으로 인해 문제가 예상되는데 그 대안으로 IPv6 프로토콜이 제안되었습니다. 128비트의 무제한 인터넷 프로토콜 주소를 말하며 16비트 단위(0~ffff 범위)로 구분짓고 콜론(:)으로 구분 표시를 합니다. 주소 표기시 기억할 점은 맨 앞의 0은 생략될 수 있으며 연속되는 0의 경우는 콜론 2개(::)로 표현할 수 있다는 것입니다.

 

IPv6 주소 예시

 

IPv6 주소 구성

 

IPv4와의 가장 큰 차이점은 IP 주소 길이가 128 비트로 늘어났다는 점입니다. 급진하는 네트워크 디바이스들의 인터넷 사용을 대비한 것이죠. 이 외에도 아래와 같은 장점들이 있습니다.

     1. 확대된 주소 공간 : 주소 길이가 128비트로 증가

     2. 단순해진 헤더 포맷 : IPv4 헤더의 불필요한 필드를 제거하여 보다 빠른 처리 가능

     3. 간편해진 주소 설정 : IPv6 프로토콜에 내장된 주소를 자동 설정 기능을 이용하여 플러그 앤플레이 설치가 가능

     4. 강화된 보안 기능 : IPv6에서는 IPSec 기능을 기본 사항으로 제공

     5. 개선된 모바일 IP : IPv6 헤더에서 이동성 지원

 

IPv6의 표기에 대한 방법은 'RFC 4291', 'RFC5952'에 정의되어 있으므로 필요하신 분이 계시다면 참고하시면 되고 길어진 주소 체계를 표현하기 위해서 프리픽스를 활용하여 '/32', '/48', '/64', '/128' 등으로 표현합니다. 프리픽스에 대한 부분은 표기 예시를 이미지로 첨부하오니 참고하시면 되겠습니다.

 

 예) fe50:0f2a::/32
 fe50:0f2a:0000:0000:0000:0000:0000:0000	~	fe50:0f2a:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
 
 예) fe50:0f2a:2022::/48
 fe50:0f2a:2022:0000:0000:0000:0000:0000	~	fe50:0f2a:2022:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff

 

이상으로 IPv4와 IPv6에 대한 포스팅을 마치도록 하겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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