작성자: Irena Ho, 테크니컬 라이터 겸 편집자

산업용 사물 인터넷이란 무엇입니까? 

XNUMXD덴탈의 산업용 사물 인터넷(Industrial Internet of Things, IIoT)은 6차 산업 혁명의 핵심 부분입니다. 상호 작용 방식을 제어하는 ​​소프트웨어와 함께 작동하기 위해 서로 통신하는 장치에 의존합니다. 이 기사에서는 산업용 사물 인터넷의 잠재적인 기본 프로토콜인 IPvXNUMX에 초점을 맞춰 IIoT 및 해당 애플리케이션에 대해 설명합니다.

XNUMXD덴탈의 산업 사물 인터넷 (IIoT) 현재 인터넷에 연결되어 데이터를 수집하고 공유하는 전 세계 수십억 개의 물리적 장치의 약어입니다. 저렴한 컴퓨터 칩과 광범위한 무선 네트워크의 출현으로 알약에서 비행기에 이르기까지 모든 물체를 IIoT의 일부로 전환할 수 있습니다.

장치에 센서를 추가하면 사람이 개입하지 않고도 실시간 데이터 통신이 가능합니다. 디지털 우주와 물리적 우주의 이러한 병합은 우리가 산업용 사물 인터넷이라고 부르는 것이며 우리 주변의 세상을 더욱 반응적으로 만들고 있습니다.

산업용 사물 인터넷은 얼마나 커질까요?

산업용 사물 인터넷은 모든 것이 연결될 때까지 계속 확장될 것입니다.

2022년 현재 기술 분석가 Hasan은 기업과 자동차 부문이 올해 14.4억 개의 장치를 차지할 것이라고 예측합니다. 유틸리티는 스마트 계량기의 지속적인 출시 덕분에 IIoT 장치의 가장 큰 사용자가 될 것으로 예상됩니다. 보안 장치는 건물 자동화, 자동차 및 의료에 이어 두 번째로 큰 사용자가 될 것입니다.

또 다른 기술 분석가인 IDC는 41.6년까지 2025억 개의 IIoT 장치가 연결될 것이라고 예측합니다. 산업 및 자동차 장비는 연결된 "사물"에 대한 가장 큰 기회를 나타내지만 스마트 홈 및 웨어러블 장치도 곧 강력하게 채택될 것으로 예상됩니다.

IPv4 주소의 용량은 2020년대에 IIoT의 수요를 충족할 수 없습니다. 산업용 사물 인터넷을 위한 "IPv4를 IPv6로 대체"는 수년 동안 논의되었습니다.

IP 란 무엇입니까? IPv4 및 IPv6란 무엇입니까? IPv6은 IPv4와 어떻게 다른가요?

IP와 같은 프로토콜은 컴퓨터 및 기타 통신 장치가 인터넷을 통해 통신할 수 있도록 하는 규칙을 의미합니다. 웹사이트를 열 때마다 장치는 IP 주소가 포함된 데이터 패킷을 웹 서버의 IP 주소로 보냅니다. 그런 다음 웹 사이트는 인터넷을 통해 장치에 다시 제공됩니다.

IPv4 및 IPv6은 각각 인터넷 프로토콜의 네 번째 및 여섯 번째 버전을 나타냅니다. 두 버전은 현재 나란히 존재하며 모든 IPv6 주소가 사용되면 결국 IPv4이 IPv4를 대체하게 됩니다.

초기에 IP 주소는 소수의 네트워크만 지원하도록 설계되었습니다. 232개의 IP 주소에서 IPv4 주소의 수는 총 2^32 또는 거의 4.3억 개입니다. 멀티캐스트 및 사설 네트워크용으로 예약된 약 300억 개의 주소를 제외하면 그 수는 약 XNUMX억 개로 줄어듭니다.

IPv4 주소는 숫자이며 점으로 구분된 172.217.31.238진수 표기법 또는 점으로 구분된 4개의 32진수 옥텟(예: XNUMX)을 사용하여 형식이 지정됩니다. 옥텟은 길이가 XNUMX비트이고 XNUMX개의 옥텟이 있으므로 각 IPvXNUMX 주소의 길이는 XNUMX비트 또는 XNUMX바이트입니다.

 1998년 IP 주소 고갈 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)는 IPv6를 개발했습니다.

 IPv6은 128비트 IP 주소를 제공합니다. 즉, 2^128 또는 약 3.4 × 10^38 주소를 생성할 수 있습니다.

IPv6은 IPv4와 동일한 설계 원칙을 따르지만 IPv6 주소는 각각 fe80:0000:0000:0350:9804:1781:4371:2d03과 같이 콜론으로 구분되는 6개의 128진수로 구성된 XNUMX개의 그룹으로 구성됩니다. 대부분의 IPvXNUMX 주소는 XNUMX비트를 모두 차지하지 않으므로 필드에 XNUMX만 포함되거나 XNUMX으로 채워집니다.

산업용 사물 인터넷에 IPv6가 중요한 이유는 무엇입니까?

확장성

IP 주소에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있습니다. 위의 기사에서 말했듯이, IIoT의 연결된 장치 수는 14.4년 이후 2022억 개에 달했습니다. 같은 보고서에서 3.5년에 2015억 개의 장치가 연결될 것이라고 언급한 것을 고려하면 놀라운 추정치입니다. 불과 400년 만에 10%의 성장이 증가했다고 주장하는 것은 향후 20년, 50년 또는 심지어 XNUMX년 동안 얼마나 기하급수적인 IIoT 성장을 기대할 수 있는지에 대한 실마리를 제공합니다.

이러한 수치를 보면 IPv6(및 수조 개의 새 주소)가 IIoT 장치에 중요한 이유를 쉽게 이해할 수 있습니다. TCP/IP를 통해 연결된 IIoT 제품의 제작자는 장치에 고유 식별자를 오랫동안 사용할 수 있다는 점을 안심할 수 있습니다.

보안

보안은 모든 IIoT 엔지니어에게 중요한 고려 사항입니다. 해커는 최근 몇 년 동안 조직과 개인에게 임박한 위협이 되었습니다. 그러나 IIoT에서는 새로운 보안 측면이 도입되었습니다. 보안 네트워크를 해킹하고 수백만 개의 신용 카드 번호를 수집하는 것은 끔찍하지만 누군가가 스마트 시티를 해킹하면 그 결과는 훨씬 더 끔찍할 수 있습니다. IIoT 보안은 매우 중요한 문제입니다. IPv6가 IPv4보다 더 나은 보안 계획을 제공한다고 보고하는 것이 좋습니다.

IPv6는 몇 가지 이유로 종단 간 암호화가 가능합니다. 이 기술은 IPv4로 개조되었지만 널리 채택되지 않은 추가 옵션으로 남아 있습니다. 현재 암호화 및 무결성 검사는 IPv6의 표준 구성 요소로 사용됩니다. 호환 장치 및 시스템은 이러한 프로토콜을 지원합니다. IPv6 채택이 증가하면 "중간자" 공격이 발생할 것입니다. 즉, 서명한다고 생각하는 것보다 사이버 "덫"에 들어가는 것이 더 어렵습니다.

IPv6은 또한 보다 안전한 이름 확인을 지원합니다. Secure Neighbor Discovery 프로토콜을 사용하면 호스트가 암호화 방식으로 서로의 ID를 확인할 수 있습니다. 해결 프로토콜 중독 및 기타 명명 공격을 해결하는 것이 더 어렵습니다. IPv6는 애플리케이션 또는 서비스 계층 검증을 대체하지 않지만 연결에 대한 새로운 수준의 신뢰를 제공합니다. IPv4 프로토콜을 사용하면 공격자가 합법적인 호스트 간에 트래픽을 리디렉션하고 대화를 조작하거나 최소한 관찰할 수 있지만 IPv6에서는 이를 매우 어렵게 만듭니다.

오늘날 이러한 보안 기능은 더욱 복잡하고 유연한 IPv6 및 IPv6의 설계 및 구현에 전적으로 의존합니다. 그러나 IPv6 네트워크는 적절하게 구성된 경우 IPv4보다 훨씬 더 안전합니다.

연결성

매년 수십억 개의 새로운 IIoT 장치가 시장에 출시됨에 따라 장치를 서로 연결하거나 네트워크로 연결된 장치가 서로 통신할 수 있도록 하는 것이 중요합니다.

IPv4는 IIoT 제품이 서로 통신할 수 있도록 허용하는 데 많은 문제를 일으켰습니다. NAT(Network Address Translation) 문제는 이러한 주요 관심사 중 하나였습니다. 해결 방법으로 여러 사람과 장치 간에 공유되는 IPv4 주소가 만들어졌습니다. 보안 문제는 보안 문제이며 IIoT 제품에 대한 실질적인 문제입니다. IPv6을 통해 IIoT 제품은 기존 NAT 및 방화벽 문제를 해결하지 않고도 고유하게 주소를 지정할 수 있습니다. 고급 호스트 장치에는 방화벽 및 NAT 라우터를 관리하기 위한 도구가 있지만 소형 IIoT 엔드포인트에는 없습니다. IPv6은 TCP/IP 지원 IIoT 장치에 대한 이러한 많은 문제를 단순화합니다.

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다음은 귀하에게 더 많은 관심을 기울일 몇 가지 기능입니다.

• DHCP 스누핑
• MLD(Multicast Listener Discovery) 스누핑(IGMP 스누핑과 동등한 IPv6)
• 동적 ARP 검사 (DAI)
• 업스트림 차별화 서비스 처리를 위한 서비스 품질(QoS) 표시
• 액세스 목록(예: VLAN 또는 일반 ACL)
• 웹 관리

액세스 계층의 ACL은 보안 요구 사항 및 강화 지침에 따라 권장됩니다.

IP 네트워크 배포가 증가함에 따라 멀티캐스트 및 MLD 스누핑은 성능 향상에 매우 중요합니다.

또한 음성 및 고해상도 비디오가 IP 네트워크로 통합됨에 따라 QoS에 대한 요구가 더욱 높아지고 있습니다. 가능한 한 가장자리에 가깝게 트래픽을 표시하는 것이 가장 좋습니다.

웹 관리는 관리 인터페이스를 통해 네트워크에 연결된 IP 주소를 확인하고 관리할 수 있는 필수 기능입니다.