I Pv6 な ど

ネットワークシステム第１４回

I Pv4

IPv6 の前に

I P ア ド レ ス （１）　第７回

ノード（ホスト）を区別するユニークなアドレス 同じ IP アドレスを複数のノードに付けら

れない

32 ビット ０ ～ 4294967295 （インターネット上

のノードの上限） v6 では， 128 ビット

I P ア ド レ ス の 総 数　 4294967295 （約 43 億個） 多いか少ないか？ 世界の人口 約 70 億人以上

例えば，世界中の人にモバイル端末を配布 各端末に IP アドレスが必要

IPv4 の限界

対　策

I P ア ド レ ス が不足（１） 大学の電話

外部と通話するときだけ，電話局とつなぐ 電話局との回線数以上の，電話を設置でき

る 同時に外部と通話できるのは，その回線数

まで ポートと IP アドレスを組合せにより，同じ

IP アドレスを同時に複数のノードで使うことが可能

I P ア ド レ ス が不足（２） 内線交換機のようなものを用意

NAT とか NAPT

内線番号に相当する IPアドレス

代表番号に相当する IP アドレス外部からは，この IP アドレス宛にパケットを送る

I P ア ド レ ス が不足（３） 内線番号のような，内部でしか使えない IP

アドレスをプライベートアドレス（ private address ） インターネットと直接通信しないノード 別の場所で同じアドレスを使っても問題が

ない

インターネットでユニークなものをグローバルアドレス（ global

address ） インターネットと直接通信するノード

I P ア ド レ ス が不足（４） プライベートアドレス（ private

address ） 次のものを使うことになっている

10.0.0.0 ～ 10.255.255.255 172.16.0.0 ～ 172.31.255.255 192.168.0.0 ～ 192.168.255.255

N A T

N A T （１） 内部はプライベート IP アドレスを使う 外部との境界に

プライベート IP アドレス⇔グローバル IP アドレス変換用のルータを用意

N A T （２） つまり，ルータが電話交換機のような働きもする グローバル IP アドレスの数までしか，同時に使う

ことができない

このホストがインターネットに接続する

N A T （３） ポート番号も考慮する

192.168.1.121 ⇔ 202.255.185.1 ポート番号12000

192.168.1.122 ⇔ 202.255.185.1 ポート番号12500

実際には，ここのポート番号も考慮

N A T （４） グローバル IP アドレスひとつでも，複数の

ホストが同時にインターネットにアクセスできる

ただし，内部でサーバを稼働することは難しい

ファイアウオールのひとつとも考えられ，メリットもある

N A T （５） ポート番号も考慮したアドレス変換をするも

のを当初は IP マスカレード（ IP masquerade ）とか NAPT と呼んで区別していた

現在では， NAT をこの意味でも使う

NAT – Network Address Translator NAPT – Network Address Port Translator

いろいろやっても足りないものは 足りない

IPv4 アドレス枯渇問題https://www.nic.ad.jp/ja/ip/ipv4pool/index.html

IPv6

IPv6 （１） http://www.nic.ad.jp/ja/newsletter/

No20/sec0700.html グローバル IP アドレスの数が多い

セキュリティ機能を標準で装備している

エンドユーザーの設定が簡単

IPv6 （２） IP アドレスを 128 ビットにして， IP アドレ

スの不足を解消する

約 3.4×10 の 38 乗

世界人口白書では 2050 年に世界人口が 93億と予想 一人あたり約 3.7×10 の 28 乗個の IP ア

ドレス（ 1 兆の 1 兆倍より多い）

IPv6 （３） 通信の暗号化が標準機能

すなわち，必ず暗号化される

IPv6 （４） アドレス表記

128 ビットを， 16 ビットごとに ： で区切って 16 進数で表記する

1234:ABCD:0033:0000:0000:0000:0000:0234

1234:ABCD:33::234 と省略可能

IPv6 （５） v4 から v6 への移行

世界中が一斉に変われば簡単だが… すべてのノードの IP アドレスを変更

v4 と v6 が混在

IPv6 （６） “ 約 3.4×10 の 38 乗”個の IP アドレス 必要なのか？

IPv6 （７） IoT

Internet of Things 　モノのインターネット

コンピュータだけでなく，あらとあらゆるモノ

インターネットで通信 どのような世界になるのか？

センサーなど

階層化プロトコル

IPv4 → IPv6 IP アドレス

変更しなければならない

アプリケーションは？

基 本 機 能 （２） 第６回

4 つの機能がモジュール化され，右図のように層をなしている（階層化）

これで通信が行われる

な ぜ 階 層 化 ？ アプリケーション層のプログラムは，下位の

層を使って，パケットを相手のノードに送る

自分で送ればよいのでは？ インターネットのことを全部知らなけれ

ば，プログラムを開発できない 大きなプログラムは機能に分けて開発

基 本 機 能 （２） 第６回

上の層は，下の層の機能を使う

下の層の詳細は知らなくても，使うことさえできれば良い

基 本 機 能 （２） 第６回

下位の層を使うためには

上下の層でデータのやり取りの方法を決める（インタフェース）

インタフェース（１） 上位層と下位層は，インタフェースに従って

データをやり取りする

インタフェース

インタフェース（２） インタフェースを変えなければ

別のものに変更しても問題ない

別の下位層

IPv4 → IPv6 インターネット層の

交換だけ

この層を IPv4 のものからIPv6 のものにするだけ

参考　プ ロ ト コ ル 同じ層同士のデータのやり取りの方法（ルー

ル）インターネット層同士は，インターネット層のプロトコルで，データのやり取りを行う　　　　　　　 （通信する）

ま　と　め

IPv4 IP アドレスが足りない

NAT などでしのいではいるが

IPv6 IP アドレスの総数を増やす

だけではない

階 層 化 なぜ階層化

インタフェース

ある層の問題は，全体に波及しない