IPv4 vs IPv6 특징과 차이점

• 1byte = 8 bit
• IPv4 주소는 4개의 8비트(즉, 1바이트) 단위로 나뉩니다.
• 각 8비트는 0~255사이의 십진수로 표현됩니다.

IPv4와 IPv6의 차이점

1. 주소 길이:
   • IPv4: 32비트 주소 체계로, 약 43억 개의 고유 주소를 제공합니다.
   • IPv6: 128비트 주소 체계로, 사실상 무한에 가까운 고유 주소를 제공합니다 (3.4 x 10^38 개의 주소).
2. 주소 표현:
   • IPv4: 점으로 구분된 4개의 8비트 그룹으로 구성된 십진수 형태로 표현됩니다 (예: 192.168.0.1).
   • IPv6: 콜론으로 구분된 8개의 16비트 그룹으로 구성된 16진수 형태로 표현됩니다 (예: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).
3. 주소 공간:
   • IPv4: 주소 공간이 제한적이어서 IP 주소 고갈 문제가 발생했습니다.
   • IPv6: 매우 넓은 주소 공간을 제공하여 주소 고갈 문제를 해결합니다.
4. 헤더 복잡성:
   • IPv4: 헤더가 비교적 단순하지만, 확장성과 유연성이 제한적입니다.
   • IPv6: 헤더가 더 크고 복잡하지만, 확장성과 유연성이 높으며 다양한 추가 기능을 지원합니다.
5. 네트워크 설정:
   • IPv4: 주로 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 사용하여 네트워크 설정을 자동으로 구성합니다.
   • IPv6: SLAAC(Stateless Address Autoconfiguration)와 DHCPv6를 통해 자동으로 네트워크 설정을 구성할 수 있습니다.
6. 보안 기능:
   • IPv4: IPsec(Internet Protocol Security)가 선택적이며, 주로 추가적인 설정이 필요합니다.
   • IPv6: IPsec이 필수적으로 포함되어 있어 기본적으로 더 나은 보안을 제공합니다.
7. 브로드캐스트와 멀티캐스트:
   • IPv4: 브로드캐스트를 지원하며, 모든 호스트에게 패킷을 보낼 수 있습니다.
   • IPv6: 브로드캐스트를 지원하지 않으며, 대신 멀티캐스트 및 애니캐스트를 사용합니다.

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IPv4 헤더

IPv4 헤더는 고정 길이의 20바이트(160비트) 기본 헤더를 갖고 있으며, 옵션 필드로 인해 최대 60바이트까지 확장될 수 있습니다. 주요 필드는 다음과 같습니다:

1. Version (4비트): IP 버전을 나타내며, IPv4는 4로 설정됩니다.
2. IHL (Internet Header Length, 4비트): 헤더 길이를 32비트 단위로 나타냅니다.
3. Type of Service (ToS, 8비트): 패킷의 우선순위를 지정합니다.
4. Total Length (16비트): 전체 패킷 길이(헤더 + 데이터)를 나타냅니다.
5. Identification (16비트): 패킷의 고유 식별자입니다.
6. Flags (3비트): 플래그 비트(DF, MF)를 포함하여 패킷 분할 여부를 나타냅니다.
7. Fragment Offset (13비트): 분할된 패킷의 순서를 나타냅니다.
8. Time to Live (TTL, 8비트): 패킷의 생존 시간을 나타내며, 각 라우터에서 감소합니다.
9. Protocol (8비트): 상위 계층 프로토콜(TCP, UDP 등)을 나타냅니다.
10. Header Checksum (16비트): 헤더의 오류를 검출합니다.
11. Source Address (32비트): 발신지 IP 주소입니다.
12. Destination Address (32비트): 목적지 IP 주소입니다.
13. Options (가변 길이): 다양한 옵션과 제어 정보를 포함할 수 있습니다.

IPv6 헤더

IPv6 헤더는 고정 길이의 40바이트(320비트)로 설계되어 있으며, 확장 헤더를 통해 추가 정보를 포함할 수 있습니다. 주요 필드는 다음과 같습니다:

1. Version (4비트): IP 버전을 나타내며, IPv6는 6으로 설정됩니다.
2. Traffic Class (8비트): 패킷의 우선순위와 서비스 품질(QoS)을 지정합니다.
3. Flow Label (20비트): 패킷 흐름을 식별하여 특정 트래픽을 처리합니다.
4. Payload Length (16비트): 페이로드(데이터 + 확장 헤더)의 길이를 나타냅니다.
5. Next Header (8비트): 다음 헤더의 유형(확장 헤더 또는 상위 계층 프로토콜)을 나타냅니다.
6. Hop Limit (8비트): 패킷의 생존 시간을 나타내며, 각 라우터에서 감소합니다.
7. Source Address (128비트): 발신지 IPv6 주소입니다.
8. Destination Address (128비트): 목적지 IPv6 주소입니다.

차이점 요약

• 길이: IPv4 헤더는 가변 길이(기본 20바이트), IPv6 헤더는 고정 길이(40바이트).
• 주소 길이: IPv4는 32비트 주소, IPv6는 128비트 주소.
• 추가 필드: IPv6는 Traffic Class, Flow Label 등 새로운 필드 추가.
• 옵션 처리: IPv4는 옵션 필드를 포함할 수 있지만, IPv6는 확장 헤더로 별도로 처리.
• 단순화: IPv6 헤더는 구조를 단순화하여 라우팅 효율성을 높임.

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