IPv6가 좋은 설계였던 세계 (2017)

네트워크는 원래 point-to-point 회선 위에서 시작했다. 그때는 양 끝에 기기만 있으면 되었고, 주소가 거의 필요하지 않았다.

이후 LAN 이 등장하면서 상황이 바뀌었다. 여러 장치를 하나의 bus 에 붙여 쓰게 되면서, 각 장치를 구분하기 위한 layer 2 address 가 필요해졌고, 결국 Ethernet MAC address 가 표준처럼 자리 잡았다. MAC은 공장 출고 시점에 순차적으로 배정되기 때문에, 경로를 hierarchical 하게 정리하기 어렵고, 대규모 네트워크에서는 브리지 테이블과 플러딩, 루프 같은 문제가 생겼다.

인터넷은 LAN을 넘어선 연결을 만들기 위해 IP routing 을 도입했다. 하지만 LAN 위에서 IP를 쓰려면, 최종 목적지인 IP와 별개로 같은 세그먼트 안에서 패킷을 받을 다음 홉 router 를 골라야 했다. 그래서 실제로는 "IP 주소로 라우터를 지정"하는 것처럼 보이지만, 내부적으로는 먼저 그 라우터의 MAC address 를 알아내야 한다.

그 역할을 맡은 것이 ARP 다. ARP는 로컬 네트워크 전체에 브로드캐스트를 날려 IP를 가진 장치를 찾는다. 문제는 이 브로드캐스트가 브리지와 무선 환경에서 쉽게 커지고, 대규모 환경에서는 큰 부담이 된다는 점이다. 여러 장비가 ARP를 줄이기 위해 각종 우회책을 쓰게 되었지만, 그 자체가 이미 복잡성의 신호라는 게 핵심이다.

이후 대부분의 네트워크가 사실상 Ethernet bus + IP router 구조로 굳어졌고, IP 주소 자동 할당이 필요해졌다. 하지만 IPv4는 32비트 라서 MAC처럼 공장식으로 무한히 배정할 수 없었다. 그래서 BOOTP/DHCP 가 생겼지만, 이것들도 본질적으로는 IP를 빌린 특수한 프로토콜일 뿐이며, 결국 Ethernet 주소와 IP 주소를 연결하는 별도 단계 를 또 유지하게 된다.

글의 결론은 명확하다. IPv6가 복잡하게 보이는 이유 는 단순히 설계가 나빠서가 아니라, 이미 굳어진 Ethernet/MAC/ARP/DHCP 같은 레거시 위에 새 주소 체계를 얹으려 했기 때문이다. "IPv4에 비트만 더 붙인 형태"로는 이런 역사적 제약을 해결할 수 없고, 그래서 IPv6는 더 큰 주소 공간 외에도 여러 설계 요소를 새로 짜야 했다는 것이다.