IPv6

Internet Protocol Version 6

IPv4の限界

これまでのインターネット接続環境はIPv4を利用した。

IPv4アドレスは32ビット
2^32=4294967296 (42億=世界人口よりも少ない)
少ない数はNAT/NAPTで解決?

双方向で自由に通信できるのがIPのいいところ、なのに NATではそれができない。

IPv6概論

アドレスを128ビットで表現
パケットのヘッダを単純化(高速化しやすい)
IPsecを標準装備(セキュリティ対策を規格に盛り込んだ)

2^128=340282366920938463463374607431768211456=3.4×10³⁸

世界人口約60億人、人間の細胞約75兆個(7.5×10^13)、で概算すると、人間の細胞一個あたり756183037602085個のIPv6アドレスが持てる。

→考えても仕方ないくらいたくさん

しかし、過度の期待は禁物。

×自宅のネットワークが格段に速くなったり
×勝手にセキュリティが向上したり
×アプリケーションが使いやすくなったり

するわけではない。IPv4でアドレスが足りないことにより実現できなかったこと全てが実現できるようになる、というだけのこと。

IPv6アドレスの構成

128ビットの数値を2バイト(16進数4桁、2進数16桁)ごとにコロン(:)で区切って16進数表記

0011111111111110 1000000010001000 0000000000000011 0000000000000000
0101000001010100 0100110011111111 1111111000000001 0000010100010010
         ↓
3ffe:8088:0003:0000:5054:4cff:fe01:0512

さらに特別なルールとして「連続する0000はまとめて::」で表せる(1回だけ)、というものがある。したがって、上記のIPv6アドレスは



3ffe:8088:0003::5054:4cff:fe01:0512

と書いてもよい。

ネットワーク部・ホスト部



(一般)サイトは48ビットのネットワークアドレスをもらう。
残り88ビットのうち上位16ビットをサブネットアドレスとして利用、
残る64ビットをホストアドレスとして利用。

下位64ビット(ホストパート)は通常、ネットワークインタフェースの
MACアドレス等から生成する。



MACアドレスは6つのオクテット(8ビット)からなる。
これを以下の手順でIPv6ホストアドレスに埋め込む。

 MACアドレスの6つある8ビットの組を、上位3つと下位3つに分ける。
 上位3オクテットをIPv6ホストアドレスの上位3オクテット枠に、
     残りを下位3オクテットに振り分ける。
 MACアドレスの最上位の下位2ビットめを反転する。
     上の例では 0x52=0b01010010 の2進数右から2桁めを反転して
     0b01010000 = 0x50 となる。
 空欄の2オクテット枠に 0xfffe を入れる。

図の例では 5054:4cff:fe01:0512 がホストアドレスとなる。

その他特別なアドレスとして以下のものが代表的。

 未指定アドレス ::
     0:0:0:0:0:0:0:0 はアドレスのないホストを意味する。
     アドレス決定前の初期化中ホストが送信したパケットのソースアドレスとなる。
     

 ループバックアドレス ::1
     0:0:0:0:0:0:0:1 はノード自身を意味する。
     IPv4で慣習的に用いられた 127.0.0.1 に相当する。


IPv6接続法
移行段階では以下の3通り。


 IPv6ネイティブ接続
     
     
     
 IPv6/IPv4デュアルスタック接続
     
     
     
 IPv6 over IPv4トンネリング接続
     
     
     


DNS
IPv4アドレスはDNSのAレコードに記述、
IPv6アドレスはAAAAレコードに記述する。

→DNSの回に説明。

各種サービスのIPv6対応
WWW(Webサーバ、ブラウザ), Mail(サーバ、クライアント), SSH など、
主なネットワークサービスはすべてIPv6が利用可能になっている。

関連サイト

 www.kame.net (IPv4でアクセス、
     www.kame.netでアクセス)
     自サイトが IPv6 ready か確認するのに余りに有名
 Hurricane Electric Free
     IPv6 Tunnel Broker
     IPv4のみの末端ユーザが無料でIPv6接続を体験可能


練習問題
IPv4

次の「IPアドレス/ネットマスク」で指定されるサブネットに含まれる
一番小さいIPアドレス、一番大きいIPアドレスと個数を求めよ。

 172.17.54.0/24
 192.168.10.64/26
 10.1.2.8/29



次のIPアドレス範囲をもつネットワークの、「IPアドレス/ネットマスク」を
求めよ。

 172.19.5.0 - 172.19.5.255
 202.232.0.0 - 202.232.255.255
 202.232.0.0 - 202.235.255.255
 219.117.249.80 - 219.117.249.87


IPv6


 「そのネットワークインタフェース自身」を表すアドレスは何か。
     IPv4とIPv6いずれについても答えよ。
 googleのWebホストのIPv6アドレスを調べ、それを
     0縮訳のない形式で表記せよ。


提出先は net-a-02@e.koeki-u.ac.jp とする。

yuuji@koeki-u.ac.jp