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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
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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
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 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 内線番号に 相当するIP アドレス
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 (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) 実際には,ここのポート番号も考慮 • 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
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 (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
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)
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