IPv6トンネリング
IPv6のパケットをIPv4などの別のパケットへ入れ、IPv6を直接運べない区間を通す技術。出口で外側を取り除き、内側のIPv6パケットを取り出す。両端のIPの版を相互に変えるトランスレーションとは役割が異なる。
イマシルちゃんの解説
IPv6を使う拠点同士をつなぎたくても、途中のネットワークがIPv4にしか対応していないことがあるよ。
IPv6トンネリングは、IPv6のパケットを別のパケットに包んで、直接は通れない区間を運ぶ技術なんだ。
IPv4網を通す場合は、入口の機器がIPv6パケットをIPv4パケットの中に入れるカプセル化を行うよ。
途中のルータは外側の宛先を見て、トンネルの出口へ届けるの。
出口では外側を取り除くデカプセル化を行い、取り出したIPv6パケットを先へ送るんだ。
受け取る側もIPv6に対応している必要はあるけれど、途中の網をすべてIPv6へ変えなくても拠点を結べるよ。
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より深い解説
内側と外側の役割
トンネルの入口でカプセル化し、出口でデカプセル化する。IPv6 over IPv4なら、中継区間のルータは主に外側のIPv4ヘッダーを見て転送する。
| 観点 | 内側 | 外側 |
|---|---|---|
| パケット | IPv6 | IPv4 |
| 宛先の意味 | 本来届けたい相手 | トンネルの出口 |
| 出口での扱い | 取り出して次へ送る | 取り除く |
出口で元の内容を取り出しても、宛先がIPv4しか扱えなければ、そのまま通信できない。トンネルと形式変換の目的を区別する。
過去問で見かける方式
| 方式 | 仕組み |
|---|---|
| 6to4 | IPv4アドレスの情報を使い、IPv4網越しにIPv6の拠点などを結ぶ |
| Teredo | IPv6のパケットをUDP/IPv4に入れ、NAT越えを考慮して運ぶ |
| 手動設定のトンネル | 両端のアドレスなどを管理者が設定する |
6to4はRFC 3056で定義される。アドレスには2002::/16の範囲を使い、IPv4アドレスを組み込む構造を持つ。TeredoはRFC 4380で定義され、NATがある環境も考慮するが、どのNAT構成でも必ず通信できるわけではない。
過去の方式を読むときの注意
6to4のエニーキャスト中継方式はRFC 7526で非推奨となった。これは、RFC 3056に記載された仕組みのすべてを一括して同じ意味で廃止した、という説明とは区別する。
過去問で問われる「どう運ぶ方式か」と、現在のネットワークで採用する構成は分けて判断する。運用では、経路、対応装置、管理できる終端の範囲を確認する。
オーバーヘッドと経路の確認
外側のヘッダーが増えるため、同じ物理回線のMTUでも、内側に入れられる大きさは小さくなる。経路のMTUやフラグメントの扱いを確認しないと、大きいデータだけが届かない場合がある。
トンネルを通しただけで暗号化されるわけでもない。外側の経路が到達可能か、内側の経路が正しいか、通過を許可する設定があるかを順に確かめる。
ほかの共存方式との区別
| 方式 | 端末や境界が行うこと |
|---|---|
| トンネリング | 元のパケットを外側の形式で運ぶ |
| デュアルスタック | 一つの機器が両方のIPを使う |
| IPv4/IPv6トランスレーション | 両端の形式の違いを変換する |
両端の機器が何に対応しているかを先に確認すると、通過経路の工夫だけで足りるか、境界での変換が必要かを判断できる。
過去の互換アドレス表記
古い資料にはIPv4互換IPv6アドレスという方式が現れる。上位96ビットを0とし、下位32ビットにIPv4アドレスを置く形であり、上位をすべて1とするものではない。この方式はRFC 4291で非推奨とされている。
IPv4射影IPv6アドレス(IPv4-mapped IPv6 address)は、IPv4ノードをIPv6のAPIなどで表す別の用途である。名前の似た二つの形式を同一視しない。また、アドレスの表記があることだけで、どのIPv4網でも自動的に相互通信できるとは限らない。
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