IPv4 vs ipv6-네트워크에서 사용되는 대상 및 용도

차례:

IPv4 및 OSI 모델
OSI 모델링 네트워킹 표준
IP 주소는 무엇입니까
IP 프로토콜
IPv4
IPv4 헤더
IPv6 및 IPv4와의 차이점
IPv6 vs IPv4 헤더 및 기타 뉴스
개인, 공개 및 IPv6 IP 주소를 아는 방법

인터넷과 네트워크 세계는 우리가 아는 바와 같지 않으며 IPv4 주소 지정 이 아니더라도 존재하지 않을 것입니다. 물리적 및 무선 네트워크를 통한 장치 간 연결에서 가장 중요한 프로토콜입니다. 오늘 우리는 IP와 관련된 모든 것을보고 IPv4와 IPv6 의 주요 특성을 설명 하는 차이점 을 분석 할 것입니다.

목차 색인

IPv4 및 OSI 모델

IPv4이든 IPv6 이든 IP 주소가 무엇인지 정의하고 이해하는 기본 주소부터 시작해야 합니다.

OSI 모델링 네트워킹 표준

그리고이를 위해 OSI (Open System Interconection) 모델을 빠르게 참조해야합니다. 이것은 컴퓨터 장비를 통한 통신에 개입하는 다른 네트워크 프로토콜에 대한 네트워크 아키텍처가 아닌 참조 모델 입니다. 이 모델은 전기 통신 시스템을 7 단계 로 나누어 각 단계에서 다른 지점으로의 데이터 이동 단계와 각 단계에서 관련된 프로토콜을 구분합니다.

OSI 모델이란 무엇입니까?

우리는 이미 네트워크 프로토콜을 분류하는 모델이 있다는 것을 알고 있으며, 정확히 IPv4와 IPv6은이 네트워크 프로토콜 중 두 가지입니다. 이 경우 이들은 가장 낮은 수준의 모델 중 하나 인 네트워크 계층 또는 계층 3에서 작동합니다. 이 계층은 연결된 두 네트워크 간의 패킷 라우팅을 담당합니다. 한 지점에서 다른 지점으로의 필요한 전환 및 라우팅을 통해 송신기에서 수신기로 데이터를 사용할 수 있습니다.

그 아래에는 스위치가 작동하는 데이터 링크 계층 (계층 2)이 있고 그 위에는 데이터 그램을 통해 패킷을 전송하는 TCP 프로토콜이 개입하는 계층 4 또는 전송 계층 이 있습니다.

IP 주소는 무엇입니까

우리는 IP 주소를 네트워크 인터페이스 를 논리적으로 그리고 계층 구조 에 따라 식별하는 10 진수 또는 16 진수 (우리는 보게 될 것)의 숫자 세트로 말합니다. 네트워크에 연결된 모든 장치에는 IP 주소, 이 세상에있을 때 DNI와 같은 임시 식별자 또는 전화 서비스 계약을 맺고있는 전화 번호가 할당되어야합니다. IP 덕분에 서로 다른 컴퓨터 가 서로 통신 하여 패킷을 수신자를 찾을 때까지 네트워크를 통해 이동할 수 있습니다.

IP 주소는 고정 ( 고정 IP) 또는 동적 (DHCP 또는 동적 호스트 구성 프로토콜) 일 수 있으며 항상 네트워크 계층에서 작동하는 서버 나 라우터에 의해 할당됩니다. 고정 IP에 대해 이야기 할 때, 호스트를 껐다가 다시 켜더라도 호스트는 항상 동일한 IP 주소를 갖게 됩니다. DHCP 에서 IP가 켜지면 호스트에 IP가 동적으로 할당 되지만, 네트워크의 노드에는 일반적으로 라우터와 처음 연결 한 후 항상 동일한 IP 주소가 제공됩니다.

네트워크 아키텍처에서 인터넷과 같은 공용 네트워크 와 Wi-Fi에 연결할 경우 컴퓨터와 스마트 폰 또는 태블릿이있는 라우터 뒤에있는 사설 네트워크 를 구분해야합니다. 첫 번째 경우, 우리는 인터넷과 통신하기 위해 라우터에 할당 된 주소 인 외부 IP에 대해 이야기하고 있습니다. 두 번째로 내부 IP 에 대해 , 라우터가 네트워크의 컴퓨터에 제공 하는 주소 에 대해 이야기 합니다. 거의 항상 192.168.xx 유형입니다.

우리는 IP를 MAC 주소 와 혼동해서는 안됩니다. MAC 주소 는 이번에는 고정되고 고유 한 다른 주소 이며 네트워크의 각 컴퓨터를 식별합니다. OSI 모델의 전송 계층에서 호스트를 식별 할 수 있지만 전화의 IMEI와 같이 출고시 설정됩니다. 실제로 스위치 또는 라우터는 MAC과 IP를 연결한다는 것입니다. MAC은 6 개의 2 문자 블록으로 16 진수 표기법 으로 표현 된 48 비트 코드 입니다.

IP 프로토콜

IP 주소는 최신 버전으로서 IPv4 및 IPv6 주소 지정 시스템 인 IP 프로토콜 (Internet Protocol)에 속하는 식별자이며 미래를 대비합니다. 이 프로토콜은 네트워크 계층 에서 작동하고 연결 지향적이지 않은 프로토콜이므로 네트워크의 두 끝과 데이터 교환 사이의 통신은 사전 동의없이 수행 될 수 있습니다. 다시 말해, 수신기는 수신기가 이용 가능한지 여부를 알지 못하고 데이터를 전송 하므로, 켜져 있고 연결될 때 수신기에 도달 할 것이다.

IPv4 및 IPv6은 OSI 모델에 따라 작동하는 물리적 네트워크를 통해 교환 데이터 패킷 을 전송합니다. 이는 패킷이 목적지까지 가장 빠른 경로 를 찾을 수 있도록하는 기술인 라우팅 덕분에 이루어 지지만, 도착할 것이라는 보장없이 TCP, UDP 또는 다른 프로토콜을 사용하는 데이터 전송 계층에 의해 보장됩니다.

IP 프로토콜이 처리하는 데이터 는 datagrams라는 패킷 으로 나뉘며, 전송에 대한 보호 또는 오류 제어 유형이 없습니다. IP로만 데이터 그램을 전송할지 여부는 임의의 순서로 도착, 손상 또는 완료 될 수 있습니다. 데이터와 함께 소스 및 대상 IP 주소에 대한 정보 만 전달합니다. 물론 이것은 매우 안정적으로 보이지 않으므로 전송 계층에서이 데이터 그램은 오류 처리 및 훨씬 더 많은 정보를 추가 하는 TCP 또는 UDP 세그먼트 로 가져 와서 래핑됩니다.

IPv4

이제 RFC 791 표준에 의해 정의 된 최초의 ARPANET 패킷 교환 네트워크가 생성 된 1983 년 이래 네트워크에서 작동하고있는 IPv4 프로토콜 에 중점을 두겠습니다. 그리고 그 이름에서 알 수 있듯이 버전 4 의 IP 프로토콜 이지만 이전 버전이 구현되지 않았으며 이것이 첫 번째였습니다.

IPv4는 십진수 표기법 으로 점으로 구분 된 4 옥텟 (8 비트 숫자)으로 배열 된 32 비트 주소 (이진수의 32 및 0)를 사용 합니다. 이것을 실제로 번역하는 것은 다음과 같은 숫자가 될 것입니다.

192.168.0.102

이런 방식으로 0.0.0.0에서 255.255.255.255 사이의 주소를 가질 수 있습니다. 이전 IP를 이진 코드로 변환하면 다음과 같은 이점이 있습니다.

192.168.0.102 = 11000000.10101000.00000000.01100110

즉, 32 비트이므로 IPv4를 사용하면 다음과 같은 총계를 처리 할 수 있습니다.

2 ³² = 4 294 967 296 호스트

오늘날처럼 40 억 대의 컴퓨터가 상당히 정상적인 수치이기 때문에 현재는 IPv4 주소가 거의 소진 되었습니다. 실제로, 2011 년 에 중국에서 IP 주소를 제공하는 기관이 마지막 패키지를 사용했을 때 이미 부족해지기 시작 하여 IPv6 프로토콜 이 구조에 나타났습니다 . 우리는이 주소를 거의 40 년 동안 사용해 왔으므로 일생 동안 나쁘지 않습니다.

내부 IP 주소는 LAN 네트워크에서 항상 동일하며 외부 IP의 영향을받지 않습니다. 이는 내부 네트워크에서 192.168.0.2의 호스트를 가질 수 있으며 다른 내부 네트워크의 다른 호스트에서도 사용되므로 원하는만큼 복제 할 수 있습니다. 그러나 외부 IP 주소는 인터넷 네트워크 전체에서 볼 수 있으며 어떤 경우에도 반복 할 수 없습니다.

IPv4 헤더

따라서 최소 크기 가 20 바이트이고 최대 40 바이트 인 IPv4 헤더 의 구조를 검토하는 것이 편리합니다.

일부 섹션은 나중에 IPv6으로 확장 가능하므로 각 섹션을 빠르게 설명하겠습니다.

버전 (4 비트): v4의 경우 0100, v6의 경우 0110 인 프로토콜의 버전을 식별합니다. IHL (4 비트): 헤더의 크기로 20 바이트에서 60 바이트 또는 160 비트에서 480 비트와 동일합니다. 서비스 시간 (8 비트): 패키지가 특별 할 경우 식별자, 예를 들어 배달 긴급 성을 고려하는 것이 더 중요합니다. 총 길이 (16 비트): 데이터 그램 또는 조각의 총 크기를 옥텟으로 반영합니다. 식별자 (16 비트): 데이터 그램이 조각화되어 나중에 플래그 (3 비트)와 오프셋 또는 조각의 위치 (13 비트)를 결합 할 수 있도록 사용됩니다 . 첫 번째 비트는 0, 두 번째 비트 (0 = 나누기, 1은 나눌 수 없음)입니다., 3 번째 비트 (0 = 마지막 조각, 1 = 중간 조각) TTL (8 비트): IPv4 패킷 수명. 64 또는 128의 라우터에서 사용할 수있는 홉 수를 반영합니다. 팩이 소진되면 제거됩니다. 프로토콜: TCP, UDP, ICMP 등 데이터 그램을 상위 계층으로 전달해야하는 프로토콜을 나타냅니다. 체크섬: 이전 값이 변경 될 때마다 다시 계산하여 패키지의 무결성을 제어합니다.

IPv6 및 IPv4와의 차이점

이러한 프로토콜 중 하나를 완전히 설명하는 것은 전 세계이지만, 우리는 이것을 영원히 할 수 없으므로 이제 IPv6 또는 인터넷 프로토콜 버전 6을 계속할 것입니다. 그리고 버전 5는 어디에 있습니까? 어디에도 실험적이지 않았으므로 IPv4 의 차이점과 차이점을 살펴 보겠습니다 .

당연히 우리 모두는 이전의 IP 주소를 보았을 것입니다. 그러나이 중 몇 번이나 더 적은 시간이 있었을 것입니다. IPv6은 2016 년 에 RFC 2460 표준의 정의로 구현되었으며 기본적으로 필요할 때 IPv4를 대체하기위한 것 입니다. 이 표준은 아시아 인들에게 더 많은 IP 주소를 제공 할 필요성에서 생겨났습니다. IP 주소는 말할 수 있도록 예약되어 있으며 마지막 패킷은 위에서 설명한대로 2011 년에 예약되었습니다. 더 많은 노드가 네트워크에 추가 될 때 회사에서 사용하기 때문에 이미 사용하고있는 것은 아닙니다.

IPv6은 또한 모든 유형의 장치에 고정 IP를 제공하도록 설계되었습니다. 그러나이 새 버전으로 몇 개의 IP 주소를 더 제공 할 수 있습니까? 이 주소 는 이전과 비슷한 128 비트 를 사용 하므로 몇 개가있을 것입니다. 그러나 이번에는 16 진수 표기법을 사용하여 128 비트를 8 진수로 렌더링하면 주소가 엄청나게 길어지기 때문에 공간을 덜 차지합니다. 따라서이 경우 8 개의 섹션으로 구성 되며 각 섹션 은 16 비트입니다.

이것을 연습으로 다시 옮기면 다음과 같은 영숫자 가됩니다:

fe80: 1a7a: 80f4: 3d0a: 66b0: b24b: 1b7a: 4d6b

이런 식으로 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0에서 ffff 까지의 주소를 가질 수 있습니다 : ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff. 이번에는 우울증을 피하기 위해이 주소를 이진 코드로 변환하지는 않지만 128 개의 0과 1을 갖습니다. 컴퓨터 나 다른 호스트에서이 주소 중 하나를 볼 때 더 적은 수의 그룹으로 표시 될 수 있으며 0이있는 그룹이 있으면 오른쪽에 있는 한 생략 할 수 있습니다.

이제 IPv6 및 이러한 128 비트를 사용하여 다음을 처리 할 수 있습니다.

2128 = 340, 282, 366, 920, 938, 463, 463, 374, 607, 431, 768, 211, 456 호스트

이러한 방식으로, 중국인은 용량이 엄청 나기 때문에 원하는 모든 서버를 제한없이 설치할 수 있습니다. 현재 단독으로 작동하지는 않지만 컴퓨터의 네트워크 카드에는 이미 IPv6 주소가 있습니다.

IPv6 vs IPv4 헤더 및 기타 뉴스

새로운 주소 지정을 구현하는 데있어 중요한 것은 이전 프로토콜과 호환 되며 다른 계층에서 작동하는 것입니다. IPv6 을 사용 하면 FTP 또는 NTP 가 네트워크 계층의 주소를 통합하므로 헤더를 거의 수정하지 않고도 응용 프로그램 및 전송 계층 의 다른 프로토콜과 함께 사용할 수 있습니다.

또한 프로토콜 헤더 를 단순화하여 IPv4보다 간단하고 고정 된 길이로 만드는 방법을 연구하여 데이터 그램의 처리 속도 및 식별 속도를 크게 높여줍니다. 즉, IPv4 또는 IPv6로 정보를 보내야하지만 둘 다 혼합해서는 안됩니다. 이 헤더를 보자:

확장 헤더 형식으로 옵션을 추가하지 않으면 IPv4보다 두 배 길어도 헤더가 단순화됩니다.

버전 (4 비트) 트래픽 클래스 (8 비트): 패킷 우선 순위 제어와 동일합니다. 플로우 레이블 (20 비트): QoS를 관리합니다. 데이터 길이 (16 비트): 데이터의 공간을 측정하는 정도는 분명합니다. 표준 크기로 64KB이고 점보 프레임 으로 결정 다음 헤더 (8 비트): IPv4 프로토콜 섹션에 해당합니다. 홉 제한 (8 비트): TTL 확장 헤더를 대체합니다 . 조각화, 암호화 등을위한 추가 옵션을 추가합니다. IPv6에는 8 가지 유형의 확장 헤더가 있습니다.

이 프로토콜에 포함 된 참신함 중에서도 서브넷이나 내부 네트워크 및 더 단순화 된 형태에서도 더 큰 주소 지정 용량 을 강조 할 수 있습니다. 이제 몇 개의 노드 식별자를 변경하여 서브넷에 최대 2 ^{개의 64 개의} 호스트를 가질 수 있습니다.

IPv6 해상도에 포함될 때 각 노드를 자체 구성 할 수있는 가능성이 추가되었습니다. 이 경우 라우터에서 IP를 요청하지 않지만 ND에서 구성 매개 변수를 요청하는 요청을 SLAAC (state-free address autoconfiguration)라고합니다. DHCPv6 을 사용할 수없는 경우에도 사용할 수 있습니다.

이 경우 IPsec 은 선택 사항이 아니지만 이 프로토콜로 이미 작동하는 라우터의 경우 IPv6에서 직접 구현되고 필수 입니다. 여기에 점보 그램, 즉 최대 64KB 인 IPv4의 것보다 훨씬 큰 점보 데이터 그램에 대한 지원이 추가되었으며 이제 최대 4GB에 도달 할 수 있습니다.

요약하면 IPv4와 IPv6 헤더의 차이점을 설명하기 위해 두 테이블을 남겨 두겠습니다.