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IPv6 の管理

標準移行ツール

RFC 1933 は、次の移行方式を定義しています。

デュアルスタックの実装

デュアルスタックとは、アプリケーションからネットワーク層に至るプロトコルスタックのすべてのレベルの完全な複製をいいます。デュアルスタックの例として、同じマシンで実行する OSI プロトコルと TCP/IP プロトコルがあります。ただし、 IPv6 移行の観点からは、プロトコルスタックに IPv4 と IPv6 の両方を組み込むことを表します。残りスタックは同一となります。この場合、同じ伝送プロトコル (TCP、UDPなど) が IPv4 と IPv6 の両方で実行します。また、同じアプリケーションも IPv4 と IPv6 の両方で実行します。

次の図は、OSI 層全体にわたるデュアルスタックプロトコルを表します。

図 4-1 デュアルスタックプロトコル

IPv4 プロトコルおよび IPv6 プロトコルがさまざまな OSI 層でデュアルスタックとして機能することを示しています。

デュアルスタック方式では、ホストとルーター両方のサブセットをアップグレードして、IPv4 に加えて IPv6 をサポートします。この方法では、アップグレードされた後のノードからも IPv4 で常に IPv4 専用ノードと相互運用できます。

ネームサービスの設定

デュアルノードでは、ピアが IPv6 と IPv4 のどちらをサポートしているか明確でないと、伝送時にどちらの IP バージョンを使用するのかが決まりません。そこで、ネームサービスでどんな情報を伝達するかを制御すると、デュアルノードで使用する IP バージョンを決定できます。さらに、ネームサービスで IPv4 ノードの IP アドレスと IPv6 ノードの IP アドレスを定義します。それによって、デュアルノードでは、両方のアドレスをネームサービスで使用できます。

IPv6 アドレスをネームサービスに指定した場合も、IPv6 でノードにアクセスできます。ただし、ノードにアクセスできるのは、ネームサービスから情報を得たノードだけです。たとえば、NIS に IPv6 アドレスを指定すると、その IPv6 ホストは IPv6 からアクセスできます。ただし、IPv6 ホストにアクセスできるのは、NIS ドメインに所属する IPv6 とデュアルノードだけです。 グローバル DNS に IPv6 アドレスを指定するには、そのノードがインターネット IPv6 バックボーンからアクセスできることが条件です。これは、IPv4 の場合も同様です。たとえば、メール配信の操作は、IPv4 でアクセスできるノードの IPv4 アドレスがあるかどうかに依存します。 これは、HTTP プロキシの操作の場合も同様です。 たとえば、ファイアウォールなどの理由で IPv4 でアクセスできない場合、ネームサービスは内部ファイアウォールと 外部ファイアウォールのデータベースに分けます。 これにより、IPv4 アドレスがアクセスできる範囲だけで認識できるようになります。

ネームサービスのアクセスに使用するプロトコルは、ネームサービスで検索できるアドレスタイプに依存しません。このネームサービスサポートとデュアルスタックでは、デュアルノードが IPv4 専用ノードと通信するときに、IPv4 を使用できます。 さらに、 IPv6 ノードと通信するときに、このネームサービスでは IPv6 を使用することができます。 ただし、宛先が IPv6 経路で到達できる必要があります。

IPv4 互換アドレスフォーマットの使用

通常 32 ビット IPv4 アドレスは、128 ビット IPv6 アドレスで表現できます。移行機能では、次の 2 つの形式を定義しています。

IPv6 ノードは互換フォーマットで表現します。このフォーマットでは、実際の IPv6 アドレスがなくても IPv6 ノードを使用できます。また、IPv4 専用ルーターで自動トンネルを使用できるため、このアドレスフォーマットではさまざまな IPv6 設定の試用が可能です。ただし、IPv6 ステートレスアドレス自動設定機構では、このアドレスは設定できません。IPv6 ステートレスアドレス自動設定機構には、DHCPv4 など既存の IPv4 機構や静的構成ファイルが必要なためです。

マップアドレスフォーマットでは、IPv4 ノードを表現します。現在ソケット API の一部でだけ、このアドレスフォーマットの使用方法が定義されています。アプリケーションでは、IPv6 アドレスと IPv4 アドレスの両方に共通のアドレスフォーマットを使用できます。 共通のアドレスフォーマットは、IPv4 アド レスを 128 ビットマップアドレスで表現します。ただし、IPv4 プロトコルトランスレータと IPv6 プロトコルトランスレータがないと、これらのアドレスは使用できません。

トンネル機構

移行時の依存状態を最小限に抑える目的から、2 つの IPv6 ノード間にあるすべてのルーターで IPv6 をサポートする必要がありません。この機構をトンネルといいます。基本的に IPv6 パケットは IPv4 パケット内部に組み込まれ、IPv4 ルーター間を転送されます。以下の図は、IPv4 ルーター (R) 間のトンネル機構を示します。

図 4-2 トンネル機構

IPv4 を使用してルーター間をトンネルした IPv4 パケット内にどのように IPv6 パケットを置くかを示しています。

その他、移行時には次のようなトンネル機構の使用方法があります。

設定トンネルは、MBONE (IPv4 マルチキャストバックボーン) など現在はインターネットで他の目的に使用します。設定トンネルの作成手順からいうと、2 つのルー ターを設定して、その間に IPv4 ネットワーク経由の仮想ポイントツーポイントリンクを作成します。 近い将来インターネットのさまざまな局面にこの種のトンネルが利用されるでしょう。

自動トンネル

初期の実験的配置では、自動トンネルの使用可能範囲は限定されています。自動トンネルは、IPv4 – 互換アドレスを要求します。 自動トンネルは、IPv6 ルーターが使用できない場合に IPv6 ノードを接続するために使用できます。自動トンネルネットワークインタフェースを設定すれば、トンネルの発信元はデュアルホストとデュアルルーターのどちらが発信元でも使用できます。終点は必ずデュアルホストになります。トンネルのはたらきにより、宛先 IPv4 アドレス (トンネルの終点) が IPv4 互換宛先アドレスから抽出されて動的に指定されます。

アプリケーションとの対話

IPv6 にアップグレードしたノードでも、IPv6 を使用できるかどうかはアプリケーション次第です。アプリケーションで、IPv6 アドレスのネームサービスを要求するネットワーキング API を使用しない場合があります。また、アプリケーション側で変更が必要な API (ソケットなど) を使用する場合もあります。さらに、API のプロバイダ (java.net クラスなどの実装) が IPv6 アドレスをサポートしていない場合もあります。 どの場合も、ノードが送受信するのは IPv4 ノードのように IPv4 パケットだけです。

次の用語は、インターネットの世界では標準用語として使用されています。