1. IPv6 & ICMPv6 IPv6 개요 IPv6 Header Format IPv6 Addressing
ICMPv6 & Neighbor Discovery
IPv4/IPv6 Transition Mechanism
Q&A

2. IPv6 특징 및 장점 방대한 주소공간(128 bit address space) 자동 네트워킹
Router Discovery
Stateless Address Autoconfiguration
Simple Processing at Routers
Smaller Routing Table
Aggregation-based address hierarchy (CIDR)
헤더 단순화
Moving non-essential or optional fields to extension headers
No checksum field
QoS 지원
Traffic Class & Flow Label fields
1280 byte MTU required
Mobility 지원(Mobile IPv6)
Built-in security: IPSec

3. IPv6 History & Status IETF에서 1990년대 초반부터 연구 시작
1993년 IPng WG(Working Group) 결성
1998년 IPv6 spec. & ICMPv6 spec 표준화
IPv6 관련 대부분의 표준화가 완료된 상태
IPv6, ICMPv6, Neighbor Discovery(ND) 등
IPv4/IPv6 Transition Mechanism
Mobile IPv6 & NEMO
Routing Protocol
대부분의 OS나 네트워크 장비에서도 IPv6 지원
참조: name>.com/ipv6
하지만 예상보다 IPv6 Deployment는 저조
IPv4 주소 생존이 길어짐: NAT, Classless Addressing(CIDR)
국내 IPv6 안내사이트: 참조

4. 국내 IPv6 안내사이트(www.vsix.net)

5. IPv4 주소 고갈 2008-10-8 IANA(Internet Assigned Numbers Authority)
- 인터넷 번호 할당 관리기관
RIR(Regional Internet Registry)
- 대륙별 인터넷 레지스터리
- APNIC(Asia Pacific Network Information Center)

6. IPv6 Basic Header IPv6 Header IPv4 Header
8 (bits)
Version Traffic Class Flow Label
Traffic Class: IPv4의 Type of Service 필드와 동일
Flow Label: 동일한 호스트/응용에서 연속으로 전송되는 Data Flow를 구별하기 위해 사용, Source Addr. + Flow Label의 동일한 데이터 플로우를 명시
Hop Limit: IPv4의 Time To Live 필드와 동일
Payload Length Next Header Hop Limit
Source Address
Destination Address
IPv4 Header
8 (bits)
Version HdrLen Type of Service Total Length
Identification Flags Fragment Offset
Time to Live Protocol Header Checksum
Source Address
Destination Address
Options

7. IPv6 Extension Header Hop-by-Hop Options header Routing header
Jumbogram, Router Alert
Routing header
Source Routing
Fragment header
Fragmentation & Reassembly
Destination Options header (for Mobile IPv6)
Authentication header
Encrypted Security Payload header
IPv6 Header
IPv6 Header
Routing header
TCP
TCP
Next Hdr=6(TCP)
Next Hdr=43(Routing)
Next Hdr=6(TCP)
IPv6 Header
Routing header
Fragment header
TCP
Next Hdr=43(Routing)
Next Hdr=44(Fragment)
Next Hdr=6(TCP)

8. IPv6 Addressing Address Notation Prefix Notation
‘:’으로 구분되는 8개의 16bit 블록(16진수)
2001:0DB8:0000:0000:0101:ABCD:1A2B:1234
각 블록의 앞에 ‘0’은 생략 가능
2001:DB8:0:0:101:ABCD:1A2B:1234
연속되는 ‘0’은 ‘::’로 대치 가능(한번만)
2001:DB8::101:ABCD:1A2B:1234
예) IPv6의 Loopback address: ::1
Prefix Notation
IPv6 address/prefix length
예) 2001::/16

9. Address Types & Scope IPv6 Address Types Address Scope
Unicast, Multicast, Anycast
IPv4의 Broadcast는 Multicast에 포함(All-nodes Multicast)
Anycast: delivered to only one of Mutiple interfaces, usually the nearest one
Address Scope
Global .vs. Non-Global (e.g., link-local)
하나의 Network Interface가 여러 개의 IPv6 주소를 가질 수 있음

10. Assigned Prefix Prefix (hex) Allocation 2001::/16 2002::/16
3ffe::/16 (deprecated)
fe80::/10
fec0::/10 (deprecated)
fc00::/7
ff00::/8
Global Unicast addresses
6to4 addresses
6Bone addresses
Link-local unicast
Deprecated (former Site-local addresses)
Local IPv6 addresses
Multicast addresses

11. Global Unicast Address and Interface ID
(48) (16)
Rules for prefix allocation
Home network subscribers should receive a /48 prefix.
Small and large enterprises should receive a /48 prefix.
Very large subscribers can receive a /47 prefix or multiple /48 prefixes ……
Interface ID (IID)
identifies a single network interface
Modified EUI-64 (next page)

12. Modified EUI-64
Interface has an EUI-identifier
7th bit (Universal bit) of the existing EUI-64 identifier is inverted and the resulting value is used.
Interface has an Ethernet MAC(IEEE 802) address
Otherwise
take the link identifier (e.g., the LocalTalk 8-bit node identifier) and zero fill it to the left. (The Universal bit of these addresses must be set to "0" to indicate local scope.)

13. ICMPv6 & Neighbor Discovery
Address Resolution Protocol/Reverse Address Resolution Protocol (ARP/RARP) => ICMPv6 Neighbor Discovery.
Internet Group Management Protocol (IGMP) => ICMPv6 Multicast Listener Discovery.
New functions (Path MTU Discovery, Router Renumbering and Home Agent Discovery (for Mobile IPv6)) are added to ICMPv6.

14. ICMPv6 Format Type: - 0~127: Error reporting
- 128~225: informational Message
Type
Message Name
Documentation and Comments
ICMPv6 Error Messages 1 2 3 4
Destination Unreachable
Packet Too Big
Time Exceeded
Parameter Problem
RFC 4443
ICMPv6 Informational Messages
128
129
Echo Request
Echo Reply
RFC 4443, Used for the ping.
130
131
132
Multicast Listener Query
Multicast Listener Report
Multicast Listener Done
RFC 2710, for Multicast group management.
133
134
135
136
137
Router Solicitation
Router Advertisement
Neighbor Solicitation
Neighbor Advertisement
Redirect Message
RFC2461, for Neighbor Discovery
143
RFC3810, MLD version 2

15. Neighbor Discovery ND is used by hosts to: ND is used by routers to:
Discover neighboring routers.
Discover addresses, global prefixes, and other network parameters.
ND is used by routers to:
Advertise their presence, host configuration parameters, and prefixes.
Inform hosts of a better next-hop address to forward packets for a specific destination.
ND is used by nodes (hosts and routers) to:
Both resolve the link-layer address of a neighboring node to which an IPv6 packet is being forwarded and determine when the link-layer address of a neighboring node has changed.
Determine whether IPv6 packets can be sent to and received from a neighbor.

16. Router Discovery Router Advertisement 메시지
라우터가 자신의 로컬망 모든 호스트(All-nodes Multicast: FF02::1)에 주기적으로 전송
로컬 네트워크의 여러 정보를 포함
Hop Limit
라우터의 생존시간 등의 각종 Timer 값
현재 망의 Network Prefix(네트워크 주소): Prefix Information Option
라우터의 물리주소: Source Link Layer Address (SLLA) Option

17. Router Solicitation 메시지
호스트가 부팅 또는 접속 시, 라우터 탐색을 위해 망의 모든 라우터(FF02::2)에게 전송
RS을 수신한 라우터는 RS를 송신한 호스트에게 RA를 유니캐스트로 응답

18. Address Resolution IPv4의 ARP 기능과 흡사
NA의 Target Link Layer Address option
으로 자신의 물리주소를 알려줌

19. Neighbor Unreachability Detection (NUD)
Neighbor Cache
Neighbor Discovery에 의해 파악된 이웃 호스트들의 IPv6 주소, 물리주소 정보 등을 기록
IPv4의 ARP Cache와 유사
NUD
Neighbor Cache에 기록된 호스트들의 Reachable 상태를 계속 모니터링
이웃 호스트로부터 NA 수신 후, Reachable Time 기간 동안은 Reachable 상태로 판단
Reachable Time 내 동일 호스트의 패킷(TCP or UDP)을 수신하면 Reachable Time을 Reset
Reachable Timeout 시, Stale 상태로 천이
Stale 상태의 호스트로 패킷 전송 발생 시에는 다시 NS 송신/ NA 수신에 의해 Reachable 상태를 파악

20. Stateless Address Autoconfiguration
Stateful Address Autoconfiguration
DHCPv6 등을 활용하여 서버로부터 자신의 IPv6 주소를 생성
Stateless Address Autoconfiguration
자신의 MAC 주소를 이용하여 생성한 Interface ID 정보와 RA 수신에 의해 획득한 Prefix 정보를 결합하여 Global IPv6 주소를 자동으로 생성

21. Duplicate Address Detection (DAD)
Address Autoconfiguration 과정 시에 자신과 중복된 주소를 가진 이웃 호스트를 탐색(NS/NA)

22. Redirection Router가 Host에게 더 선호되는 Route 정보를 전달하는 기능
IPv4 ICMP Redirection과 동일

23. IPv4/IPv6 Transition Mechanism
현재의 IPv4 네트워크 환경이 IPv6로 완전히 전이하기 전까지, 상당한 시일 동안 IPv4, IPv6가 공존할 것으로 예상
세가지 기본 전이 기술
Dual-stack: Allow IPv4 and IPv6 to coexist in the same devices and networks
Tunneling: Allow the transport of IPv6 traffic over the existing IPv4 infrastructure
Translation: Allow IPv6-only nodes to communicate with IPv4-only nodes

24. Dual Stack 두 가지 버전의 IP 프로토콜을 모두 지원 가장 간단하고 자연스러운 방법
두 가지 IP 지원을 위해 모든 Network S/W 업그레이드가 필요

25. Tunneling IPv6-over-IPv4 Tunneling Configured (manual) Tunneling
Automatic Tunneling
6to4
ISATAP
Teredo …

26. Translation IPv4/IPv6 Packet 변환 기능
NAT-PT (Network Address Translation & Protocol Translation)

27. Q & A