동적 IP/DHCP
DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜) 는 사용자 IP 주소의 중앙 집중식 동적 관리 및 구성을 위해 설계된 네트워크 관리 프로토콜입니다. 이를 통해 서버는 클라이언트에 동적으로 IP 주소와 구성 정보를 할당하여 클라이언트/서버(C/S) 아키텍처를 지원할 수 있습니다.
대부분의 전화 접속 연결은 이 유형을 사용합니다.
DHCP 프로토콜에는 일반적으로 두 가지 역할이 있습니다:
- DHCP 클라이언트: 일반적으로 IP 주소 및 DNS 설정을 포함하여 DHCP 서버에서 할당된 IP 정보를 사용하는 PC 및 프린터와 같은 네트워크의 단말 장치를 의미합니다.
- DHCP 서버: DHCP 서버는 모든 IP 네트워크 구성 정보를 중앙에서 관리하고 클라이언트의 DHCP 요청을 처리합니다.
DHCP 프로토콜은 UDP를 전송 프로토콜로 사용합니다. 클라이언트는 DHCP 서버의 포트 67로 메시지를 보내고, 서버는 클라이언트의 포트 68로 응답합니다.
DHCP 서버가 클라이언트에 IP 주소를 할당하는 방법에는 세 가지가 있습니다:
- 정적 할당: IP 주소는 특정 클라이언트에 영구적으로 할당됩니다.
- 동적 할당: 주소는 영구적으로 고객에게 무작위로 할당됩니다.
- 임대 할당: 주소는 특정 기간 동안 고객에게 임시로 할당됩니다.
세 번째 방법이 가장 일반적으로 사용됩니다. 주소가 유효한 기간을 임대 기간. 임대가 만료되기 전에 클라이언트는 서버에 연장을 요청해야 합니다. 클라이언트가 주소를 계속 사용하려면 서버가 요청을 수락해야 하며, 그렇지 않으면 무조건 해제됩니다.
DHCP 프로세스와 관련된 메시지 유형과 그 기능은 다음과 같습니다:
- DHCP 검색: 클라이언트가 DHCP 프로세스를 시작하기 위해 전송하는 첫 번째 메시지로, IP 주소 및 기타 구성 매개변수에 대한 요청을 브로드캐스트합니다.
- DHCP 제공: 유니캐스트(또는 브로드캐스트) 메시지로 전송된 유효한 IP 주소 및 구성 정보가 포함된 DHCP DISCOVER 메시지에 대한 서버의 응답입니다.
- DHCP 요청: 구성 수락을 나타내는 DHCP OFFER 메시지에 대한 클라이언트의 응답입니다. 이 메시지는 클라이언트가 임대 갱신을 요청할 때도 전송됩니다.
- DHCP 거부: 클라이언트가 할당된 IP 주소를 사용할 수 없는 경우(예: IP 주소 충돌로 인해) 이 메시지를 전송하여 해당 IP 주소를 사용하지 않도록 서버에 알립니다.
- DHCP 확인: 클라이언트의 DHCP 요청 메시지에 대한 서버의 승인. 클라이언트는 이 메시지를 수신할 때만 IP 주소 및 관련 구성 정보를 실제로 수신합니다.
- DHCP NAK: 클라이언트의 DHCP 요청 메시지에 대한 서버의 거부. 이 메시지를 받으면 클라이언트는 DHCP 프로세스를 다시 시작합니다.
- DHCP 릴리스: 클라이언트가 서버에서 할당된 IP 주소를 자발적으로 해제합니다. 이 메시지를 받으면 서버는 IP 주소를 재활용하여 다른 클라이언트가 사용할 수 있도록 합니다.
- DHCP 정보: IP 주소를 얻은 후 클라이언트는 이 메시지를 전송하여 서버에 DNS 설정과 같은 추가 네트워크 구성 정보를 요청합니다.
DHCP 프로토콜의 주요 장점은 정확한 IP 주소 구성, IP 주소 충돌 감소, 자동화된 IP 주소 관리, 효율적인 변경 관리 등입니다. 네트워크 관리자의 IP 주소 설정 관리 부담을 줄이고 IP 주소의 활용도를 효과적으로 높일 수 있으므로 중대형 네트워크에서 DHCP 서비스를 활성화하는 것은 필수적입니다.
고정 IP
고정 IP 다이얼링고정 IP 구성이라고도 하는 네트워크 구성 방식은 컴퓨터나 장치의 IP 주소를 DHCP 서버에서 자동으로 할당하지 않고 수동으로 설정하는 방식입니다. 즉, 장치가 네트워크에 연결할 때마다 동일한 IP 주소를 사용합니다.
고정 IP 다이얼링에서 프로토콜은 주로 다음을 포함합니다. ARP(주소 확인 프로토콜) 그리고 DNS(도메인 이름 시스템). ARP는 동일한 LAN(로컬 영역 네트워크)에 있는 장치 간의 통신을 위해 IP 주소를 MAC 주소에 매핑하는 데 사용됩니다. DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 확인하여 사용자가 기억하기 쉬운 도메인 이름을 통해 네트워크 리소스에 액세스할 수 있도록 하는 데 사용됩니다.
고정 IP 다이얼링의 상호작용 프로세스는 다음과 같습니다:
- 고정 IP 주소 구성: 사용자가 컴퓨터 또는 디바이스의 네트워크 설정에서 고정 IP 주소를 수동으로 구성합니다. 여기에는 일반적으로 IP 주소, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이 및 DNS 서버 주소 설정이 포함됩니다.
- 네트워크에 연결하기: 구성 후 장치는 네트워크에 연결을 시도하여 구성된 IP 주소와 서브넷 마스크를 기반으로 네트워크에서 자신의 위치를 결정합니다.
- ARP 요청 및 응답: 다른 디바이스와 통신하려면 디바이스가 해당 디바이스의 MAC 주소를 알아야 합니다. 대상 IP 주소의 MAC 주소를 조회하기 위해 ARP 요청 브로드캐스트를 보냅니다. 대상 디바이스는 자신의 MAC 주소가 포함된 ARP 응답으로 응답하여 통신을 가능하게 합니다.
- DNS 쿼리: 사용자가 네트워크 리소스에 액세스하려고 하면 디바이스는 먼저 DNS 서버에 쿼리를 전송하여 리소스의 IP 주소를 얻습니다. DNS 서버는 해당 IP 주소를 반환하여 디바이스가 대상 리소스와 통신할 수 있도록 합니다.
- 데이터 전송: 디바이스가 대상 리소스의 IP 및 MAC 주소를 알게 되면 IP 계층 및 링크 계층 프로토콜(예: TCP/IP 및 이더넷)을 사용하여 해당 리소스와 통신할 수 있습니다.
고정 IP 다이얼링은 컴퓨터나 디바이스의 IP 주소를 수동으로 설정하는 구성 방법입니다. 상호 작용 과정에서 ARP 및 DNS 프로토콜은 주소 확인 및 도메인 이름 확인에서 중요한 역할을 합니다. 고정 IP 구성은 DHCP에 비해 보다 안정적이고 예측 가능한 네트워크 연결을 제공하지만, IP 주소 할당을 수동으로 관리하고 유지해야 합니다.
PPPoE
먼저 PPP 프로토콜에 대해 알아보겠습니다.
PPP(지점 간 프로토콜) 는 TCP/IP 프로토콜 스택의 두 번째 계층에서 작동하는 데이터 링크 계층 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 캡슐화된 네트워크 계층 패킷을 지점 간 링크를 통해 전송하는 기능을 제공합니다. PPP는 전이중 및 반이중 링크를 모두 지원하며 네트워크 보안을 보장하기 위해 PAP 및 CHAP와 같은 인증 프로토콜을 포함합니다. PPP 프로토콜은 확장이 용이하며 IP, IPX, NetBEUI와 같은 여러 네트워크 계층 프로토콜을 지원합니다.
PPP 프로토콜은 주로 링크 제어 프로토콜(LCP)과 네트워크 제어 프로토콜(NCP)로 구성됩니다. LCP는 PPP 데이터 링크를 설정, 해체 및 모니터링하는 데 사용되며, NCP는 해당 데이터 링크를 통해 전송되는 데이터 패킷의 형식과 유형을 협상합니다.
PPP 프로토콜의 워크플로우는 여러 단계로 나뉩니다: 데드, 설정, 인증, 네트워크, 종료로 나뉩니다. 연결을 설정할 때 PPP는 먼저 SP 또는 MP 사용 여부, 인증 방법, 최대 전송 단위(MTU) 등 LCP 매개변수를 협상합니다. 그런 다음 NCP가 IP 주소 할당과 같은 네트워크 계층 프로토콜을 협상하고 구성합니다. 통신이 종료되면 NCP는 네트워크 계층 연결을 해제하고 LCP는 데이터 링크 계층 연결을 해제하며 마지막으로 물리 계층 연결이 해제됩니다.
PPP는 모뎀, ISDN 회선, 광섬유와 같은 전화 접속 및 전용 회선 연결에 널리 사용됩니다. 데이터 압축, 오류 감지 및 수정, 인증과 같은 기능을 지원하며 다양한 유형의 물리적 미디어에서 사용할 수 있습니다.
PPPoE(이더넷을 통한 지점 간 프로토콜) 은 이더넷 프레임 내에 PPP를 캡슐화하는 이더넷 기반 네트워크 터널링 프로토콜입니다. PPP 프로토콜을 통합하여 기존 이더넷이 제공할 수 없는 인증, 암호화, 압축과 같은 기능을 제공합니다. 또한 이더넷 프로토콜을 통해 액세스 서비스를 제공하는 케이블 모뎀 및 DSL 연결에도 사용됩니다.
PPPoE의 작동은 두 가지 단계로 나뉩니다: 검색 단계와 PPP 세션 단계입니다.
발견 단계:
- PADI(PPPoE 액티브 디스커버리 개시): 호스트가 이더넷 브로드캐스트 주소를 대상으로 CODE 필드를 0x09(PADI 코드)로 설정하고 SESSION-ID를 0x0000으로 설정한 개시 패킷을 브로드캐스트합니다. PADI 패킷에는 액세스 집중 장치에 원하는 서비스를 요청하는 서비스 이름 유형 태그가 하나 이상 포함되어야 합니다.
- PADO(PPPoE 액티브 디스커버리 오퍼): PADI 패킷을 수신하면 액세스 집중기는 응답으로 0x07(PADO 코드)로 설정된 CODE 필드와 여전히 0x0000으로 설정된 SESSION-ID를 포함하는 PADO 패킷을 전송합니다. 이 패킷에는 호스트가 사용할 수 있는 서비스 유형을 나타내는 액세스 집중 장치 이름 유형 태그와 하나 이상의 서비스 이름 유형 태그가 포함되어야 합니다. PADO와 PADI의 호스트-유니크 태그 값은 일치해야 합니다.
- PADR(PPPoE 액티브 검색 요청): 호스트는 수신된 응답 중에서 적합한 PADO 패킷을 선택하고 선택한 액세스 집중 장치에 CODE가 0x19(PADR 코드)로 설정되고 세션 ID가 여전히 0x0000으로 설정된 PADR 패킷을 보냅니다. PADR 패킷에는 요청된 서비스를 나타내는 서비스 이름 유형 태그가 포함되어야 합니다.
- PADS(PPPoE 액티브 디스커버리 세션 확인): PADR 패킷을 수신한 후, 액세스 집중 장치는 PPP 세션 시작을 준비하고 CODE를 0x65(PADS 코드)로 설정하고 SESSION-ID를 액세스 집중 장치에서 생성한 고유 PPPoE 세션 식별자로 설정한 PADS 패킷을 다시 전송합니다. 또한 PADS 패킷에는 제공된 서비스를 확인하는 액세스 집중 장치 이름 유형 태그가 포함되어야 합니다. 호스트가 PADS 패킷을 수신하면 양 당사자는 PPP 세션 단계로 들어갑니다. PADS와 PADR의 호스트-유니크 태그 값은 일치해야 합니다.
PPP 세션 단계:
- LCP 협상 단계: 호스트와 접속 집중기는 서로에게 LCP 요청 메시지를 보내 최대 전송 단위(MTU), 인증 여부, 인증 유형을 협상합니다.
- 인증 프로세스: PPPoE는 PAP(비밀번호 인증 프로토콜) 및 CHAP(챌린지 핸드셰이크 인증 프로토콜) 등 다양한 인증 방법을 지원합니다. 인증 중에는 사용자 이름과 비밀번호를 사용하여 사용자의 신원을 확인합니다. 인증에 성공하면 세션이 계속되고, 실패하면 세션이 종료됩니다.
- 데이터 전송: PPPoE 세션이 설정되면 모든 이더넷 프레임이 유니캐스트인 다른 PPP 캡슐화된 형태로 PPP 데이터를 전송할 수 있습니다. PPPoE 세션의 SESSION-ID는 변경되지 않아야 하며, 검색 단계에서 할당된 값이어야 합니다.
요약하자면, PPPoE는 이더넷을 통해 PPP 연결을 제공하는 기술로, 이더넷 브로드캐스트 도메인 내에서 두 이더넷 인터페이스 간에 지점 간 터널을 생성할 수 있습니다. PPPoE를 통해 사용자는 ADSL과 같은 광대역 서비스를 통해 인터넷에 액세스할 수 있습니다.
PPTP
PPTP(지점 간 터널링 프로토콜) 다이얼링은 PPTP 프로토콜을 사용하여 공용 네트워크를 통해 안전한 가상 사설망(VPN) 터널을 설정하는 네트워크 다이얼링 방법입니다. 이를 통해 원격 사용자는 회사 또는 기타 사설 네트워크 리소스에 안전하게 액세스할 수 있습니다.
원칙
PPTP 다이얼링의 핵심 원리는 캡슐화 및 터널링 기술입니다. 인터넷과 같은 공용 네트워크를 통해 지점 간 터널을 설정하여 IP(인터넷 프로토콜) 패킷 내에 PPP(지점 간 프로토콜) 패킷을 캡슐화하여 안전한 원격 액세스를 가능하게 합니다.
프로토콜
PPTP 프로토콜은 VPN 터널링 기술인 PPP 프로토콜 위에 구축되었습니다. 이 프로토콜은 통화 제어 및 관리 프로토콜을 정의하여 서버가 PSTN(공중 교환 전화망) 또는 ISDN(통합 서비스 디지털 네트워크) 회로 전환 회선을 통해 다이얼업 연결에서 들어오는 액세스를 관리하거나 대역 외 회로 전환 연결을 시작할 수 있도록 합니다.
상호 작용 프로세스
PPTP 다이얼링의 상호 작용 프로세스는 여러 단계로 나눌 수 있습니다:
- PPTP 연결 설정하기: 클라이언트는 서버와 TCP 연결을 설정하기 위해 PPTP 연결 요청을 시작합니다. 이 TCP 연결 중에 클라이언트와 서버는 PPTP 링크 제어 매개변수를 협상합니다.
- GRE 터널 구축: PPTP 링크 제어 협상이 완료되면 클라이언트와 서버는 GRE(일반 라우팅 캡슐화) over IP 프로토콜을 사용하여 PPP 데이터 프레임을 전달합니다. GRE 터널은 공용 네트워크를 통해 전송하기 위해 PPP 데이터 프레임을 캡슐화합니다.
- PPP 세션 설정: GRE 터널 위에 클라이언트와 서버가 PPP 세션을 설정하여 데이터를 전송하고 정보를 제어하여 데이터 무결성과 보안을 보장합니다.
- 데이터 전송: PPP 세션이 성공적으로 설정되면 클라이언트는 PPTP 연결을 통해 서버의 개인 네트워크 리소스에 안전하게 액세스할 수 있습니다. 데이터는 PPP 프로토콜 형식으로 캡슐화되어 공용 네트워크의 GRE 터널을 통해 전송됩니다.
- 인증 및 암호화(선택 사항): 경우에 따라 PPTP 연결에는 통신 보안을 보장하기 위해 인증 및 암호화 프로세스가 필요할 수 있습니다. 인증 프로세스는 클라이언트의 신원 및 액세스 권한을 확인하고 암호화는 데이터 기밀성을 보호합니다.
고려 사항
PPTP 다이얼링은 통신에 TCP를 사용하기 때문에 일반적으로 방화벽 제한이 없는 네트워크 환경에 적합합니다. 하지만 상대적으로 보안이 낮기 때문에 많은 기업과 조직에서는 L2TP/IPsec 또는 OpenVPN과 같은 보다 안전한 VPN 프로토콜을 선호합니다.
결론적으로 PPTP 다이얼링은 PPTP 프로토콜과 GRE 터널링 기술을 사용하여 공용 네트워크를 통해 보안 VPN 연결을 설정하여 원격 사용자가 개인 네트워크 리소스에 액세스할 수 있도록 합니다. 하지만 PPTP 다이얼링을 고려할 때는 편의성과 보안을 비교 검토하는 것이 중요합니다.
L2TP
L2TP(계층 2 터널링 프로토콜) 다이얼링은 공용 네트워크를 통해 VPN(가상 사설망) 터널을 설정하는 데 사용되는 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 IP 네트워크를 통해 레이어 2 데이터를 캡슐화하고 전송하는 방법을 제공하여 원격 사용자가 회사 또는 기타 사설 네트워크 리소스에 안전하게 액세스할 수 있도록 합니다. 다음은 L2TP 다이얼링의 원리, 프로토콜 구성요소 및 상호 작용 프로세스에 대한 자세한 소개입니다.
원칙
L2TP 다이얼링의 핵심 원리는 터널링 기술과 캡슐화입니다. 이 기술은 인터넷과 같은 공용 네트워크에 레이어 2 터널을 설정하여 IP 패킷 내에 레이어 2 데이터(예: PPP 프레임)를 캡슐화하여 회사 네트워크에 안전하게 액세스할 수 있도록 합니다. 이 캡슐화 및 터널링 기술은 데이터 무결성과 보안을 보장하는 동시에 서로 다른 네트워크 간에 데이터를 투명하게 전송할 수 있도록 합니다.
프로토콜
L2TP 프로토콜은 PPP와 터널링 기술을 기반으로 합니다. 이 프로토콜은 데이터 캡슐화 형식과 전송 방법을 지정하여 IP 네트워크를 통해 레이어 2 터널을 설정, 유지, 해체하는 방법을 정의합니다. 또한 L2TP 프로토콜은 터널과 세션에 대한 관리 기능과 데이터 전송을 위한 흐름 제어 및 오류 처리 메커니즘을 제공합니다.
상호 작용 프로세스
L2TP 다이얼링의 상호 작용 프로세스는 여러 단계로 나눌 수 있습니다:
- 터널 구축: 클라이언트(예: 원격 사용자 장치)가 L2TP 연결 요청을 시작하여 서버(예: L2TP 액세스 집중 장치 또는 LNS)와 TCP 연결을 설정합니다.
- 세션 설정: 터널이 성공적으로 설정되면 클라이언트와 서버는 L2TP 세션을 설정하기 시작합니다. 이 과정에서 양 당사자는 인증 정보를 교환하고(필요한 경우) 필요한 구성 및 매개변수를 협상합니다.
- 데이터 캡슐화 및 전송: 클라이언트는 L2TP 데이터그램 내에 레이어 2 데이터(예: PPP 프레임)를 캡슐화하여 설정된 터널을 통해 서버로 보냅니다. L2TP 데이터그램을 수신한 서버는 레이어 2 데이터를 디캡슐화하여 대상 네트워크 또는 장치로 전달합니다.
- 데이터 전송 및 세션 관리: 데이터 전송 중 L2TP 프로토콜은 안정적인 데이터 전송을 보장하기 위해 흐름 제어 및 오류 처리 메커니즘을 제공합니다. 클라이언트와 서버는 연결성과 안정성을 유지하기 위해 주기적으로 세션 상태 정보를 교환합니다.
- 터널 해체: L2TP 연결이 더 이상 필요하지 않은 경우, 클라이언트 또는 서버는 터널 해체 요청을 시작할 수 있습니다. 양 당사자는 제어 메시지를 교환하여 설정된 터널과 세션을 해체합니다.
보안 고려 사항
보안을 강화하기 위해 L2TP 다이얼링은 종종 IPSec(인터넷 프로토콜 보안)과 결합됩니다. IPSec은 데이터 암호화, 무결성 및 인증과 같은 보안 기능을 제공하여 공용 네트워크를 통해 L2TP 데이터를 안전하게 전송할 수 있도록 합니다.
요약
L2TP 다이얼링은 L2TP 프로토콜과 터널링 기술을 활용하여 공용 네트워크를 통해 보안 VPN 터널을 구축함으로써 원격 사용자가 개인 네트워크 리소스에 액세스할 수 있도록 합니다. 레이어 2 데이터의 캡슐화 및 전송을 통해 데이터 무결성과 보안을 보장합니다. 또한 IPSec과 같은 보안 메커니즘과 결합하면 데이터 전송의 안전성을 더욱 강화할 수 있습니다. 그러나 L2TP 다이얼링을 고려할 때는 특정 요구사항과 네트워크 환경에 따라 평가하고 구성하는 것이 중요합니다.
DS-Lite
DS-Lite(듀얼 스택 라이트) 는 IPv4 주소 고갈 문제를 해결하기 위해 고안된 네트워크 프로토콜로, IPv4 개인 주소를 가진 사용자가 IPv6 네트워크를 통과하여 IPv4 공용 리소스에 액세스할 수 있도록 합니다. 인터넷의 급속한 발전으로 IPv4 주소 자원은 점차 고갈되고 있는 반면, IPv6의 배포와 대중화에는 시간이 걸립니다. 따라서 기존 IPv4 사용자가 IPv6 네트워크 환경에서 IPv4 애플리케이션에 계속 액세스할 수 있도록 하는 과도기적 솔루션으로 DS-Lite 기술이 등장했습니다.
DS-Lite는 IPv4 NAT 기술을 사용하여 IPv4 over IPv6 터널링을 사용합니다. 이 기술은 IPv6 네트워크 내에 IPv4 터널을 설정하여 IPv4 패킷이 IPv6를 통해 전송될 수 있도록 합니다. 구체적으로 DS-Lite는 두 개의 기능 엔티티로 구성됩니다: B4(기본 브릿징 광대역 요소) 그리고 AFTR(주소 패밀리 변환 라우터). B4는 사용자 측에 상주하며 IPv4 주소 터널의 캡슐화 및 캡슐 해제를 담당합니다. 네트워크 측에 위치한 AFTR은 터널의 캡슐화 및 복호화를 수행할 뿐만 아니라 비공개 주소에서 공개 주소로의 NAT44 변환도 처리합니다.
DS-Lite 프로토콜에서 B4와 AFTR 간의 통신 및 데이터 전송은 매우 중요합니다. B4는 IPv4 주소를 터널링해야 하는데, 이를 위해서는 일반적으로 수동으로 구성하거나 DHCPv6 또는 ND와 같은 프로토콜을 통해 WAN IPv6 주소, 터널링을 위한 IPv6 소스 주소, AFTR 장치의 주소(터널의 대상 IPv6 주소) 등 관련 정보를 얻어야 합니다. 이러한 세부 정보가 올바르게 구성되면 B4는 IPv6 터널에서 IPv4 패킷을 캡슐화하여 IPv6 네트워크를 통해 AFTR로 전송할 수 있습니다.
캡슐화된 패킷을 수신하면 AFTR은 복호화를 수행하여 원래 IPv4 패킷을 복원합니다. 그런 다음 AFTR은 NAT44 변환을 실행하여 비공개 주소를 공개 주소로 변환하여 패킷이 대상 IPv4 서버로 올바르게 라우팅될 수 있도록 합니다. 마지막으로 변환된 패킷이 대상 서버로 전송되어 통신 프로세스가 완료됩니다.
DS-Lite 기술을 도입하면 사업자는 IPv6 전환 과정에서 IPv4 애플리케이션에 액세스하는 IPv4 사용자를 계속 지원할 수 있어 IPv4 주소 고갈 문제를 완화할 수 있습니다. 또한 DS-Lite는 점진적으로 IPv6를 배포하고 전환할 수 있는 유연성과 편의성을 제공합니다.
DS-Lite 기술이 IPv4 주소 부족을 어느 정도 완화할 수는 있지만 장기적인 해결책은 아니라는 점에 유의해야 합니다. IPv6가 더 널리 보급되고 성숙해짐에 따라 네트워크는 점차 순수 IPv6 환경으로 전환될 것입니다. 따라서 DS-Lite는 완전한 IPv6 배포 전에 IPv6 네트워크 내에서 IPv4 사용자의 통신 요구를 지원하기 위한 과도기적 솔루션으로 간주됩니다.
DS-Lite 상호 작용 프로세스
DS-Lite 상호 작용 프로세스에는 주로 사용자 측 장치(일반적으로 B4 역할을 하는 홈 라우터)와 네트워크 측 장치(AFTR, 주소 그룹 변환 라우터)가 포함됩니다. 다음은 DS-Lite 상호 작용 프로세스에 대한 개요입니다:
- 주소 구성: 사용자 측 장치(B4)는 DHCPv6 또는 ND와 같은 프로토콜을 사용하여 네트워크 측으로부터 IPv6 주소 및 기타 관련 정보를 얻습니다. 이 정보는 IPv4 over IPv6 터널을 설정하는 데 사용됩니다. 동시에 B4는 IPv4 사용자에게 개인 주소를 할당합니다.
- IPv4 패킷 캡슐화: 사용자 기기가 IPv4 패킷을 보내려고 하면 B4는 이 패킷을 수신합니다. 이전에 얻은 IPv6 주소 정보를 터널의 소스 및 목적지 주소로 사용하여 IPv6 헤더 내에 IPv4 패킷을 캡슐화합니다.
- IPv6 터널을 통한 전송: 캡슐화된 IPv4 패킷(현재 IPv6 패킷의 일부)은 IPv6 네트워크를 통해 전송됩니다. 이 프로세스는 사용자 측 장치에 투명하므로 패킷이 IPv6 터널을 통해 전송되고 있다는 사실을 알 필요가 없습니다.
- AFTR에서의 디캡슐화: 캡슐화된 IPv4 패킷이 네트워크 측 AFTR에 도달하면 캡슐화 해제 작업을 수행합니다. 여기에는 IPv6 헤더와 터널 관련 정보를 제거하여 원래 IPv4 패킷을 복원하는 작업이 포함됩니다.
- NAT44 변환: AFTR은 디캡슐화된 IPv4 패킷에 대해 NAT44(네트워크 주소 변환)를 수행합니다. 즉, AFTR은 IPv4 패킷의 비공개 소스 주소를 공개 주소로 변환하여 패킷이 공용 IPv4 인터넷에서 올바르게 라우팅될 수 있도록 합니다.
- Target으로 전달: NAT44 변환 후 IPv4 패킷은 이제 유효한 공용 주소를 갖게 됩니다. AFTR은 이를 대상 서버로 전달합니다. 대상 서버는 패킷을 수신하여 처리한 후 응답을 다시 보내며, 이 응답은 AFTR에서 NAT44 변환과 B4에서 캡슐화/해제 과정을 거쳐 사용자 장치로 반환됩니다.
요약
DS-Lite 기술을 도입하면 사업자는 IPv6 전환 과정에서 IPv4 애플리케이션에 액세스하는 IPv4 사용자를 계속 지원할 수 있어 IPv4 주소 고갈 문제를 완화할 수 있습니다. 또한 DS-Lite는 점진적으로 IPv6를 배포하고 전환할 수 있는 유연성과 편의성을 제공합니다. 그러나 DS-Lite는 IPv4 주소 부족을 완화하지만 향후 네트워크가 점진적으로 순수 IPv6 환경으로 전환될 것이므로 장기적인 솔루션은 아닙니다.
v6 Plus
v6Plus (v6プラス)는 JPNE와 일본의 여러 광대역 사업자가 개발한 인터넷 액세스 솔루션으로, IPv4 주소 부족 문제를 해결하기 위해 IPoE(IPv6 over Ethernet) 및 MAP-E(캡슐화를 이용한 주소 및 포트 매핑) 기술을 기반으로 합니다. 이 솔루션에 대한 자세한 소개는 다음과 같습니다:
프로토콜
- IPoE(이더넷을 통한 IPv6): 이더넷을 통해 IPv6 패킷을 전송하는 기술입니다. v6Plus 체계에서 사용자는 IPoE를 통해 IPv6 주소를 얻습니다.
- MAP-E(캡슐화를 사용한 주소 및 포트 매핑): 이는 IPv4 주소를 IPv6 주소에 매핑하는 기술입니다. v6Plus 방식에서 게이트웨이는 IPv6 접두사(/64)를 기반으로 MAP-E 구성을 계산하고 MAP-E 프로토콜을 통해 4over6 액세스를 완료합니다.
프로세스
- IPv6 주소 얻기: 게이트웨이는 IPoE 프로토콜을 통해 광대역 사업자로부터 IPv6 주소를 얻습니다.
- MAP-E 구성 계산하기: 게이트웨이는 IPv6 접두사(/64)를 기준으로 MAP-E 구성을 계산합니다.
- 4over6 액세스 완료: 게이트웨이는 MAP-E 프로토콜을 사용하여 IPv4 주소를 IPv6 주소에 매핑하여 4over6 액세스를 가능하게 합니다.
특징
장점:
- 수정되지 않은 오픈 소스 솔루션을 활용하여 오픈 소스 라우터 커뮤니티와 라우터 제조업체에 친숙합니다.
- 단일 지역의 사용자들은 공용 IPv4 주소를 공유하면서 사용 가능한 특정 포트의 범위를 명확하게 제공하여 개방형 포트가 필요한 사용자들과 IPv4 부족 문제의 균형을 맞춥니다.
- 서비스에 액세스하는 데 사용되는 기기에 대한 제한은 없으며, 사용자는 광 모뎀에서 MAP-E 기능을 비활성화하기만 하면 라우터를 사용할 수 있습니다.
- MAP-E/4over6 구성 알고리즘은 개방형이며 고정되어 있어 운영자에게 관련 파라미터에 대해 문의할 필요가 없습니다.
단점:
- 제한된 기기 지원, 일부 기기는 지원한다고 하더라도 불완전한 호환성을 보이는 경우가 있습니다.
- 보안상의 이유로 운영자는 사용자가 자신의 공용 IPv4 주소에 액세스하지 못하도록 제한하여 포트 매핑 성공 여부를 테스트하는 데 불편을 초래할 수 있습니다.
- 현재로서는 다른 중대한 단점은 확인되지 않았습니다.
요약
요약하자면, v6Plus 체계는 IPoE 및 MAP-E 기술을 사용하여 IPv4와 IPv6에 대한 혼합 액세스를 달성함으로써 IPv4 주소 부족 문제를 효과적으로 해결합니다.
PPPoA
PPPoA(ATM을 통한 PPP) 는 PPP(지점 간 프로토콜)와 ATM(비동기 전송 모드) 기술을 결합한 네트워크 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 ATM 네트워크를 통해 PPP 연결을 설정하여 전화 접속 인터넷 액세스를 가능하게 합니다. 그러나 PPPoE(이더넷을 통한 PPP)에 비해 PPPoA는 실제 애플리케이션, 특히 가정 및 소규모 네트워크에서 덜 일반적입니다.
프로토콜 구성 요소
PPPoA는 주로 데이터 전송 및 세션 관리를 위해 PPP 프로토콜에 의존하며, ATM은 데이터 전송 및 캡슐화를 처리합니다. PPP 프로토콜은 네트워크 연결의 설정, 유지 및 관리를 담당하고, ATM은 효율적인 데이터 전송 메커니즘을 제공합니다.
상호 작용 프로세스
PPPoA 다이얼링의 상호작용 프로세스에는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다:
- 연결 설정: 사용자의 장치(예: 컴퓨터 또는 라우터)가 ATM 네트워크를 통해 PPPoA 서버에 연결됩니다. 여기에는 물리적 회선 연결 또는 무선 연결이 포함될 수 있습니다.
- PPP 세션 설정: 연결이 설정되면 사용자의 디바이스는 LCP(링크 제어 프로토콜) 및 NCP(네트워크 제어 프로토콜) 협상 및 구성을 포함하는 PPP 세션 설정 프로세스를 시작합니다.
- 인증 및 권한 부여: PPP 세션을 설정한 후 서버는 사용자의 신원 및 액세스 권한을 확인하기 위해 인증을 요구할 수 있으며, 일반적으로 사용자 이름과 비밀번호를 입력해야 합니다.
- 데이터 전송: 인증에 성공하면 사용자는 PPPoA 연결을 통해 데이터 전송을 시작할 수 있습니다. ATM 네트워크는 데이터 패킷을 대상 주소로 효율적으로 전송합니다.
결론
한 가지 유의할 점은 PPPoA는 실제 애플리케이션에서 PPPoE만큼 널리 사용되지는 않는다는 것입니다. PPPoE는 추가 ATM 장치나 네트워크 없이 이더넷을 통해 직접 실행할 수 있기 때문에 가정 및 소규모 네트워크에 더 적합합니다. 또한 ATM 기술이 점차 더 발전된 기술로 대체됨에 따라 PPPoA의 적용 범위도 줄어들고 있습니다.
요약하자면, PPPoA는 ATM 네트워크를 통해 전화 접속 연결을 설정하기 위해 PPP와 ATM 기술을 결합한 네트워크 프로토콜입니다. 그러나 그 한계와 ATM 기술의 점진적인 노후화로 인해 최신 네트워크에서 널리 사용되지는 않습니다.
OCN
OCN 다이얼링 는 개방형 컴퓨터 네트워크(OCN)를 통해 연결하는 방법을 말합니다. OCN은 인터넷 액세스 서비스를 제공하는 네트워크로, 일반적으로 통신 사업자 또는 인터넷 서비스 제공업체(ISP)가 운영합니다. OCN 다이얼링을 사용하면 전화선 또는 이와 유사한 통신 회선을 통해 OCN 네트워크에 연결하여 인터넷에 액세스할 수 있습니다.
프로토콜 구성 요소
OCN 다이얼링에는 주로 다음 프로토콜이 사용됩니다:
- PPP(지점 간 프로토콜): PPP는 지점 간 링크를 통해 패킷을 전송하는 데 사용됩니다. OCN 다이얼링에서 PPP는 사용자 장치와 OCN 네트워크 간의 연결을 설정합니다. 연결 보안을 위해 PAP(암호 인증 프로토콜) 및 CHAP(챌린지 핸드셰이크 인증 프로토콜) 등 다양한 인증 메커니즘을 지원합니다.
- LCP(링크 제어 프로토콜): LCP는 데이터 링크 연결을 설정, 구성 및 테스트하는 데 사용되는 PPP 프로토콜의 일부입니다. OCN 다이얼링 프로세스 중에 LCP는 최대 전송 단위(MTU) 및 매직넘버와 같은 연결 매개변수를 협상합니다.
- IPCP(인터넷 프로토콜 제어 프로토콜): IPCP는 IP 네트워크 계층 매개변수를 구성하고 협상하는 데 사용되는 PPP 프로토콜의 확장입니다. OCN 다이얼링 중에 IPCP는 IP 주소, 기본 게이트웨이 및 기타 네트워크 구성 정보를 사용자 장치에 할당하는 데 사용됩니다.
상호 작용 프로세스
OCN 다이얼링의 상호작용 프로세스는 다음과 같이 요약할 수 있습니다:
- 사용자 디바이스가 다이얼링 시작: 사용자가 OCN에서 제공한 전화번호를 다이얼링 소프트웨어(다이얼러 또는 기본 제공 OS 도구 등)에 입력하면 연결이 시작됩니다.
- 물리적 연결 설정: 사용자의 전화선 또는 기타 통신 회선이 OCN 네트워크의 액세스 장치(모뎀 또는 액세스 서버 등)에 연결됩니다.
- LCP 협상: 사용자 디바이스와 OCN 네트워크는 LCP를 사용하여 연결 매개변수를 협상합니다.
- 인증: OCN 네트워크에서 인증이 필요한 경우, 사용자 디바이스는 인증을 위해 PAP 또는 CHAP을 사용하여 사용자 이름과 비밀번호를 제공해야 합니다.
- IPCP 협상: 인증이 완료되면 사용자 디바이스와 OCN 네트워크는 IP 주소 및 기본 게이트웨이와 같은 IPCP를 사용하여 IP 네트워크 계층 매개변수를 협상합니다.
- PPP 연결 설정: 위 단계를 완료하면 사용자 장치와 OCN 네트워크 간에 PPP 연결이 설정됩니다.
- 데이터 전송: 이제 사용자 장치는 PPP 연결을 통해 OCN 네트워크와 인터넷에 액세스할 수 있습니다.
- 연결 종료: 데이터 전송이 완료되거나 사용자가 연결을 끊으면 PPP 연결이 종료되고 물리적 연결이 해제됩니다.
참고
구체적인 OCN 다이얼링 프로세스 및 프로토콜 세부 사항은 통신사 및 ISP에 따라 다를 수 있다는 점에 유의하세요. 위의 내용은 기본적인 개요를 제공하지만 실제 상황은 다를 수 있습니다.
IPoA
IPoA(IP over ATM) 은 ATM(비동기 전송 모드) 네트워크를 통해 IP(인터넷 프로토콜) 패킷을 전송하는 데 사용되는 네트워크 프로토콜입니다. ATM은 고속, 저지연 네트워크 통신에 적합한 연결 지향의 셀 기반 전송 기술입니다. IPoA 다이얼링은 인터넷에 액세스하기 위해 IPoA 기술을 사용하여 전화 접속 연결을 설정하는 프로세스를 말합니다.
프로토콜 구성 요소
IPoA 프로토콜의 핵심 아이디어는 전송을 위해 ATM 셀 내에서 IP 패킷을 캡슐화하는 것입니다. 여기에는 몇 가지 주요 구성 요소와 프로토콜이 포함됩니다:
- ATM 적응 계층(AAL): ATM 적응 계층은 IP 패킷을 ATM 셀 스트림에 적응시키는 역할을 담당합니다. 연결 지향 서비스 및 연결 없는 서비스를 포함한 다양한 유형의 데이터 전송 서비스를 제공합니다.
- ATM 레이어: ATM 계층은 멀티플렉싱, 디멀티플렉싱, 흐름 제어 및 오류 제어를 포함한 셀 전송을 담당합니다.
- IP 계층: IP 계층은 라우팅, 조각화 및 재조립을 포함한 IP 패킷을 처리합니다.
상호 작용 프로세스
IPoA 다이얼링의 상호작용 프로세스는 크게 다음 단계로 나눌 수 있습니다:
- 물리적 연결 설정: 사용자 장치(예: 컴퓨터 또는 라우터)는 ATM 네트워크를 통해 서비스 제공업체의 ATM 스위치 또는 라우터에 물리적 연결을 설정합니다. 여기에는 일반적으로 물리적 회선 연결 및 구성이 포함됩니다.
- ATM 가상 연결 설정: 물리적 연결이 설정된 후 사용자 장치와 서비스 제공업체의 장치는 ATM 가상 연결을 설정해야 합니다. 여기에는 엔드투엔드 ATM 연결을 만들기 위해 VPI(가상 경로 식별자) 및 VCI(가상 채널 식별자)를 협상하고 구성하는 작업이 포함됩니다.
- IP 주소 구성: ATM 가상 연결이 성공적으로 설정되면 사용자 장치에서 유효한 IP 주소를 얻어야 합니다. 이는 자동 할당을 위해 DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜)를 사용하거나 수동 정적 IP 구성을 통해 수행할 수 있습니다.
- 라우팅: 사용자 장치는 대상 IP 주소와 라우팅 테이블 정보를 기반으로 데이터 전송에 적합한 ATM 가상 연결을 선택합니다.
- 데이터 캡슐화 및 전송: IP 계층에서 IP 패킷은 ATM 셀로 캡슐화되어 설정된 ATM 가상 연결을 통해 대상 주소로 전송됩니다.
결론
IPoA는 ATM 네트워크를 통해 IP 데이터를 전송하기 위해 설계된 프로토콜로, 효율적이고 안정적인 인터넷 접속을 가능하게 합니다. 장점도 있지만, 고급 기술로 점차 전환되면서 최신 네트워킹 환경에서는 사용이 제한될 수 있습니다.