IPv6가 필요했던 이유

IPv4는 약 43억 개의 주소(2^32)를 제공합니다. 1980년대에 프로토콜이 설계될 당시에는 무한해 보였지만, 휴대전화와 노트북, 스마트 기기의 폭발적인 증가로 주소가 소모되었습니다.

2010년대에 이르러 주소를 할당하는 지역 인터넷 등록 기관의 여유 주소 풀이 고갈되었고, 오랫동안 계획해 온 IPv6으로의 전환이 불가피해졌습니다.

IPv6은 32비트 대신 128비트 주소를 사용합니다. 따라서 주소 수는 2^128개, 즉 대략 340언데실리언개이며, 39자리 숫자입니다.

공급량이 너무 많아서 지구상의 모든 장치가 셀 수 없이 많은 주소를 가질 수 있습니다. IPv4의 핵심 문제였던 주소 고갈은 IPv6에서 사실상 사라집니다.

IPv4를 더 오래 사용하기 위해 네트워크는 NAT(네트워크 주소 변환)를 도입하여 여러 사설 장치가 하나의 공인 주소를 공유하도록 했습니다. NAT는 고갈을 늦추었지만 문제를 해결하지는 못했습니다.

NAT는 장치 간 직접 연결도 복잡하게 만들어 일부 응용 프로그램을 작동하지 않게 합니다. IPv6의 풍부한 주소 공간에서는 모든 장치가 전 세계적으로 고유한 실제 주소를 가질 수 있으므로 NAT에 대한 의존도가 줄어듭니다.

초기의 인터넷은 종단 간 연결성을 전제로 했습니다. 모든 호스트가 다른 호스트에 직접 연결할 수 있었습니다. NAT는 장치를 공유 주소 뒤에 숨겨 이러한 연결성을 약화했습니다.

IPv6은 종단 간 도달 가능성을 회복합니다. 이는 피어 투 피어 응용 프로그램, 음성 및 영상 통화, 그리고 많은 장치에 직접 주소를 할당해야 하는 사물 인터넷에 도움이 됩니다.

IPv6은 패킷 헤더도 새롭게 설계했습니다. 거의 사용되지 않는 필드를 제거하고 헤더를 고정된 크기로 만들어 라우터가 더 효율적으로 처리할 수 있게 했습니다.

또한 라우터 내부의 단편화와 헤더 체크섬을 없애 해당 작업을 다른 곳으로 옮겼습니다. 그 결과 더 복잡한 IPv4 헤더에 비해 전달 과정이 간소화되었습니다.

IPv6 장치는 SLAAC(상태 비저장 주소 자동 설정)를 사용하여 스스로 주소를 설정할 수 있습니다. 라우터가 네트워크 접두사를 알리면 장치가 완전한 주소를 직접 구성합니다.

따라서 모든 네트워크에 DHCP 서버가 필요하지 않아 설정이 간단해집니다. IPv4에서 수동 주소 설정이나 DHCP에 더 크게 의존하는 방식과 비교할 수 있습니다.

IPv4를 단순히 확장할 수는 없습니다. 32비트 필드는 프로토콜에 고정되어 있고 수많은 시스템에 내장되어 있기 때문입니다. 더 큰 주소를 사용하려면 완전히 새로운 프로토콜 버전이 필요했습니다.

IPv6은 인터넷이 IPv4의 명확한 한계를 넘어 성장하면서도 기존 설계를 깨뜨리지 않도록 1998년에 표준화되었습니다(RFC 2460, 이후 RFC 8200).

IPv4와 IPv6은 직접 호환되지 않으므로 전환에 수십 년이 걸렸습니다. 긴 전환 기간 동안 네트워크가 두 프로토콜을 함께 실행하는 전략을 이중 스택이라고 합니다.

주요 콘텐츠 제공 업체와 이동통신사는 이제 많은 IPv6 트래픽을 처리하고 있으며, 더 많은 장치와 제공 업체가 IPv6을 지원하면서 도입률은 계속 높아지고 있습니다.

IPv6은 암호화와 인증을 위한 IPsec(인터넷 프로토콜 보안) 지원을 염두에 두고 설계되었으며, 이동성과 같은 기능도 개선합니다.

IPv4에서도 IPsec을 사용할 수 있지만, IPv6의 더 크고 간결한 설계에서는 이러한 기능을 자연스럽게 내장할 수 있어 현대적인 보안 및 로밍 요구 사항을 지원합니다.

기술자로서 앞으로 IPv4와 함께 IPv6 주소를 점점 더 자주 보게 될 것입니다. IPv6이 존재하는 이유를 이해하면 더 길고 낯설어 보이는 주소도 혼란 없이 받아들일 수 있습니다.

다음 학습에서는 이러한 주소를 읽고, 줄이고, 분류하는 방법을 배워 IPv4의 점-십진수 표기만큼 익숙하게 만들 것입니다.

IPv6이 존재하는 가장 근본적인 이유는 주소 고갈을 해결하기 위해서입니다. 더 간결한 헤더, 자동 설정, 회복된 종단 간 도달 가능성 등 다른 모든 특징은 주소 공간을 확장하기로 한 결정에서 비롯됩니다.

이 핵심 동기를 기억하면 IPv6은 더 이상 어렵게 느껴지지 않고 이해하기 쉬워집니다.

핵심 원인을 떠올려 보십시오.

IPv6이 필요한 이유를 배웠습니다.

• IPv4에는 약 43억 개(2^32)의 주소만 있으며, 주소가 고갈되었습니다.
• IPv6은 128비트 주소(2^128개)를 사용하므로 사실상 무한합니다.
• NAT는 종단 간 연결성을 훼손한 임시방편이었습니다.
• IPv6은 더 간결한 헤더와 SLAAC 자동 설정을 제공합니다.
• 긴 전환 기간 동안 IPv4와 IPv6은 이중 스택을 통해 공존합니다.