IPv6 is proposed as a new version of the internetworking protocol designed to address the scalability and service shortcomings of the current standard. During the coexisting period of IPv4 and IPv6, IPv6 would not be compatible with IPv4. Programs and systems based on one protocol cannot communicate with those based on the other. Consequently, it is necessary to develop a smooth transition mechanism that enables applications to continue working while the network is being upgraded.
Among these translation mechanisms suggested so far, the Network Address Translation - Protocol Translation is applicable in general situation. However, NAT-PT has several limitations. Within these limitations, as the load of translation requests increase, edge router may become a performance bottleneck, due to the topology limitation in NAT-PT.
We can solve this problem by placing several active NAT-PT routers. In this thesis, we propose and simulate three methods that translate packets using fixed probability, dynamic probability and utilizing resource to the maximum. According to the simulation result, the fixed probability method can be used when the number of translation requests is small amounts, but performance is decreased as translation request increase. In the both cases of dynamic probability method and maximum utilization method, if processing load is placing limit on its own capability, the packet classifier distributes its own load to upper node by decreasing probability of translation. These methods show good performance in general. So, these methods fit in network that has high translation load.
Consequently, by applying suggested mechanism to the IPv6 network, we could distribute NAT-PT translation load efficiently and flexibly as well as remove critical single point of failure when using one edge NAT-PT router.
IPv6는 현재 사용되고 있는 IPv4의 주소 부족과 부족한 서비스를 보완하기 위해 제안되었다. 그러나, IPv4를 한 순간에 IPv6로 바꿀 수 없으므로 IPv4와 IPv6가 공존하는 시점이 존재하게 된다. 이 시점에서는 IPv6와 IPv4는 서로 호환되지 않기 때문에, 양쪽을 연결해 줄 수 있는 연동 방법이 필요하다. IETF에 제안된 여러 가지 연동 방법 중에서 Network Address Translation - Protocol Translation (NAT-PT)라는 방법이 가장 일반적으로 사용할 수 있다. 그러나, NAT-PT에는 몇 가지 문제점이 있다. 그 중에서도 NAT-PT 라우터는 망구조적 한계(topology limitation)를 가지고 있기 때문에 변환의 부하가 증가함에 따라서 하나의 경계 라우터(edge router)에 병목현상이 생길 수 있다.
이러한 문제점은 IPv6 네트웍 내에 여러 개의 액티브 NAT-PT 라우터를 두어서 해결할 수 있다. 본 논문에서는 패킷을 정적인 확률로 분류하는 방법과 동적인 확률로 분류하는 방법, 자신의 노드를 최대한 활용하는 방법을 제안하고 실험하였다. 실험결과에 따르면 정적인 방법에 경우, 항상 일정한 확률로 패킷을 분류하여서 낮은 변환 요구를 가지는 네트웍에서는 유용하나, 변환 요구가 많아질수록 성능이 급격히 낮아짐을 알 수 있다. 반면에 동적인 방법과 최대 활용 방법의 경우, 자신의 자원을 최대한으로 활용하고 자원이 허락하지 않으면 상위노드에 부하를 전가함으로써 높은 부하를 가지는 네트웍에서 적합한 성능을 보이고 있다.
또한 능동망을 사용함으로써 다른 추가된 방법이나 부하 없이 여러 경계 라우터를 NAT-PT에 사용할 수 있게 하였고, 능동망에서 ALG를 사용할 수 있게 하는 방법을 제안함으로써 NAT-PT의 주소변환에서 오는 문제점을 해결하였다.
결론적으로 위에 설명한 바와 같이 제안된 방법들을 적용함으로써 NAT-PT가 가지는 망 구조적 한계에서 비롯된 네트워크 주소 변환 - 프로토콜 변환의 과중을 효과적, 유동적으로 분산 시키고 여러 경계 라우터를 사용할 수 있게 함으로써 NAT-PT가 가지는 경계 라우터의 병목현상을 제거할 뿐만 아니라 IPv6 네트웍에 액티브 네트웍 개념을 적용함으로써 새로운 서비스의 도입을 앞당길 수도 있을 것이다.
