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인터넷의 큰 변화 : IPv4에서 IPv6으로

인터넷환경 구축을 위한 노력이 필요한 시점


인터넷은 컴퓨터를 연결하는 세계적인 연결망이다. 인터넷이 연결된 컴퓨터는 서로 필요한 정보를 주고받으며 정보의 효용성을 극대화하고 있다. 인터넷은 현대 생활에 막대한 영향을 미치고 매우 중요한 핵심 기반시설이 되어 버렸다.

인터넷은 규모가 매우 방대하고 구성이 매우 복잡하다. 공간적인 측면에서 많은 나라에 연결되어 있고 해저나 우주까지 연결되어 있다. 인공위성을 통해 언제나 인터넷을 연결할 수 있어 언제 어디서나 인터넷에 접속할 수 있게 되었다. 또한 인터넷에 연결된 컴퓨터 숫자도 2009년 7월을 기준으로 6억 8천만 대에 이른다.

이와 같이 복잡한 대규모의 인터넷에서 길 안내는 IP(Internet Protocol)가 담당한다. 컴퓨터 A에서 컴퓨터 B로 정보를 전달할 경우 인터넷에서의 IP 역할은 다음과 같다. 컴퓨터 A는 전달하고자 하는 정보에 컴퓨터 B의 주소를 기록하여 인터넷에 보내며 이를 IP 패킷이라 한다.

이때 IP 패킷에 기록된 컴퓨터 B의 주소가 IP에서 정의한 방법대로 기록되어야 한다. 또한 인터넷에 보내진 IP 패킷은 IP 패킷에 기록된 컴퓨터 B의 주소를 보고 컴퓨터 B를 찾아가며 이러한 과정이 IP 라우팅이다. IP 라우팅도 IP에서 정의한 방법에 따라서 컴퓨터 B까지 길을 찾아 간다. 즉 인터넷에서 IP는 컴퓨터의 주소와 패킷 전달 방법을 제공하고 있다.

이러한 IP는 현재 주소 고갈 문제에 직면해 있다. 인터넷에 컴퓨터가 연결되기 위해서는 주소가 반드시 필요한데 새로운 컴퓨터를 위한 주소가 부족하여 인터넷에 연결하기 어려운 실정이다. 많은 사람이 컴퓨터를 사용하면서 지속적으로 새로운 컴퓨터가 인터넷에 연결되고 있는 현실을 감안하면 이는 매우 중대한 문제이다.

IP 주소 고갈 문제는 3가지 이유로 발생하였다. 첫째는 IP 주소의 형태가 처음부터 잘못 고안되었다. 처음 인터넷 주소를 고안할 때 현재와 같이 많은 컴퓨터가 인터넷에 연결될 것을 예상하지 못했던 것이다. 인터넷 IP 주소는 32비트이며, 인터넷 주소를 잘 표현하기 위하여 0~255까지의 네 개의 숫자로 표현하고 있다.

예를 들면 인터넷 주소 32비트 십진수 3,421,969,824를 210.125.31.241로 표현하고 있다. 아마도 십진수 표현보다 이러한 인터넷 IP 주소 표현 방법이 더 익숙할 것이다. 이러한 인터넷 주소 형태를 감안하면 IP 주소의 총 숫자는 256 x 256 x 256 x 256 = 4,294,967,296로서 약 42억 개이다. 앞서 말한 바와 같이 인터넷에 연결된 컴퓨터가 약 6억 8천만 개라는 점을 감안하면 아직까지는 부족하지 않다.

그러나 최근 사용 추세를 보면 몇 년 안에 주소 부족이 예상된다. 실제로 그림1에 인터넷 주소가 고갈되는 시점을 실시간으로 보여주고 있다. 그림에서 미루어 사용 가능한 주소는 4%뿐이며 앞으로 215일이 지난 2011년 6월 12일에는 IP 주소가 고갈될 것이다.

두 번째 인터넷 주소 할당 방법이 비효율적이다. 현재 인터넷 IP 주소 할당은 가용한 IP 주소 중에서 임의로 선택을 하여 주소를 할당하지 않고 연속된 IP 주소를 할당하는 주소대역을 할당하고 있다.

즉 100개의 IP 주소를 할당 할 때 210.125.10.0부터 210.125.10.99까지 연속된 주소대역을 할당하고 있다. 뿐만 아니라 할당하는 주소대역은 2의 제곱수 단위, 즉 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2046 단위로 할당하고 있다. 만약 100개가 필요하면 128개를 할당 받아야 한다.

또 IP 주소를 할당받을 때 각 기관은 향후 IP 주소가 더 필요할 것을 대비하여 필요 이상으로 IP 주소를 할당받아 놓고 있다. 그러나 사용하지 않은 IP 주소를 반환할 수 있는 체계가 마련되지 않아 과도하게 할당한 IP 주소를 다시 반환할 수 있는 방법이 없다.

세 번째 새로운 IP 주소 수요의 폭발적인 증가이다. 무선 네트워크가 발달하면서 스마트폰과 같은 작은 장치들도 인터넷에 연결할 수 있어 IP 주소가 필요하게 되었다. 또한 가정에서는 홈 네트워크가 활성화되었고 가정용 컴퓨터뿐만 아니라 TV, 음향기기, 계량기 등이 인터넷에 연결되어 IP 주소를 필요로 하게 되었다.

이 이외에도 유비쿼터스 기술이 적용되어 버스 정거장의 버스 안내 시스템, 현금인출기 등이 보편화되어 많은 장치들이 인터넷 연결을 필요로 하고 있다. 컴퓨터를 연결하던 기존의 인터넷이 이제 우리 주변에 있는 모든 전자장치를 연결하는 새로운 개념의 인터넷으로 발전한 것이다.

결국 많은 장치들이 IP 주소를 필요로 하게 되어 폭발적인 IP 주소 수요를 유발하였고 따라서 IP 주소 고갈 문제를 앞당기는 계기가 되었다.

이런 IP 주소 고갈문제에 대한 대처 방안으로 사설 IP 주소를 공용 IP 주소로 사용하는 NAT(Network Address Translation), 사용하지 않는 IP 주소를 판매하고 구매할 수 있는 IP 주소 판매 시장 등이 제시되었지만 모두 단기적인 처방일 뿐이다. 현재 IP 주소 고갈 문제에 대하여 장기적이고 현실적인 대처 방안으로는 IPv6가 있다.

지금까지 설명한 인터넷 주소 IP는 IP 버전 4이다. 주소 고갈 문제를 해결하기 위하여 등장한 새로운 인터넷 IP 체계가 IP 버전 6이고 이를 IPv6로 표현하고 있다. 이전의 IP를 이와 견주어서 IPv4로 표현한다. IPv6가 IPv4와 가장 큰 차이점은 IP 주소 크기이다.

IPv4의 주소의 크기는 이미 언급한 바와 같이 232로서 42억개 정도이나 IPv6는 십진법으로 나타낼 수 없는 정도로 크다. 가령, IPv4의 주소 크기가 골프공이라면 IPv6의 주소 크기가 태양만큼 크다.

그렇다면 2011년 IPv4 주소 할당이 완료되는 시점에 어떻게 인터넷이 IPv4에서 IPv6로 이행될 것인가 하는 문제가 남았다. 기술적인 측면에서 IPv6로의 이행은 이미 해결된 것으로 보인다. 다만 실제 상황에서 나타날 수 있는 예측할 수 없는 문제에 대한 대처방안이 숙제다.

현재 적용에 대한 문제를 미리 예측해 보기 위하여 IPv6 시험망과 적용사례를 분석하는 작업이 진행 중이며 이에 관련된 보고서도 많이 발표되고 있다. 인터넷 주소 할당을 책임지고 있는 IANA나 각 지역의 RIR은 이미 IPv6 주소 할당 및 IPv6로의 이행에 대한 정책을 입안하여 실시하고 있다. 또 각 나라별로 IPv6로의 이행에 대한 정책을 마련하고 홍보를 하고 있다.

우리나라는 한국인터넷진흥원에서 IPv6로의 이행에 대한 정책 안내 및 자료를 제공하기 위한 홈페이지 www.vsix.kr을 운영하고 있으며, 이 홈페이지에서 많은 정보를 얻을 수 있다. 그림 2는 2010년 9월에 한국방송통신위원회와 인터넷진흥원에서 발간한 차세대인터넷주소(IPv6) 전환 추진 계획에 나와 있는 IPv6로의 이행에 대한 비전과 추진 전략을 나타내고 있다.

추진 목표는 2013년 IPv6로의 100% 이행 준비완료이며, 중점 과제는 상용서비스 지원 구축과 전환에 대한 인식 제고 및 추진 체계 강화이다. 또 각 중점 과제별로 세부추진 과제가 설정되어 있으며 추진 전략으로는 계획에 의한 단계적 이행과 IPv6 기술에 대한 국제 경쟁력 확보 및 선도 역할 수행이다.

2011년에 IPv4 주소가 고갈될 것이므로 이행을 더 이상 미룰 수 없어 현재 IPv6로의 이행은 시작되었다. 인터넷 주소를 관장하는 기관이나 단체 그리고 국가적 차원의 준비는 상당히 잘 진행되어 왔고, 앞으로 IPv6를 사용하는 사용자의 적절하고 현명한 대처가 남았다.

인터넷의 최종 사용자인 학교나 기업 또는 개인은 인터넷의 변화에 대한 준비가 필요하겠다. 우리학교도 IPv6에 대한 준비상황을 점검하고 필요한 IPv6 주소 확보를 위한 노력이 필요하다. 더 나아가 IPv6로 이행을 위한 절차나 계획이 수립되어 IPv6로 이행에 따른 혼란이나 불편함을 최소화하기 위해 더 적극적으로는 IPv6에 대한 장점을 활용하여 현재보다 더 향상된 학내 인터넷 환경 구축을 위한 노력이 필요한 시점이다.

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