ネットワークのおべんきょしませんか?

ネットワークのおべんきょしませんか?Vol.1174 IPv6のアドレス解決

カテゴリー: 2012年09月07日
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  MPLS-VPNトラブルシュートシナリオ Vol.1
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  http://www.n-study.com/library/2012/05/ccie_mplsvpn_vol1_1.html
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2012/9/7 Vol.1174 発行部数 約30000

Back Number: http://archive.mag2.com/0000046467/index.html
有料版PREMIUM: http://www.n-study.com/premium/index.htm
広告掲載について: http://www.n-study.com/2006/12/post_1.html
WEBサイト広告掲載:http://www.n-study.com/2006/12/web.html
コンテンツ提供: http://www.n-study.com/2006/12/post_2.html

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~INDEX~

        ◆はじめに
        ◆IPv6のアドレス解決
	◆Geneが講師を担当するセミナー情報
    ◆終わりに

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  「はじめに」

こんにちは、発行者の Gene(じーん)です。

今回はIPv6のアドレス解決についてです。
IPv4では、アドレス解決にARPを利用しています。ARPリクエストはブロードキ
ャストなので、アドレス解決の対象のIPアドレスを持つホスト以外にも負荷を
かけてしまいます。
一方、IPv6のアドレス解決はARPではなくICMPv6のNS/NAメッセージを利用しま
す。マルチキャストの通信なので、ARPのようにアドレス解決の対象外のホス
トに余計な負荷をかけることがないようにしています。
その仕組みを今回解説しています。


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  「IPv6のアドレス解決」

~IPv6アドレス解決に利用するメッセージ~

IPv4アドレスのアドレス解決はARPを利用します。IPv6ではARPによるアドレス
解決は行いません。IPv6アドレスのアドレス解決のためにICMPv6を利用します。
IPv6アドレスのアドレス解決を行うために、以下のICMPv6のメッセージを利用
します。

・NS(Neighbor Solicitation) 
  ICMPv6メッセージタイプ135
・NA(Neighbor Advertisement)
  ICMPv6メッセージタイプ136

NSメッセージは、ARPリクエストに相当しMACアドレスを問い合わせるためのメ
ッセージです。そして、NAメッセージは問い合わされたMACアドレスを応えるARP
リプライに相当します。


~IPv6アドレス解決の仕組み~

NS/NAメッセージによるIPv6アドレスのアドレス解決の仕組みについて見てい
きましょう。まず、前提としてIPv6インタフェースはユニキャストアドレスに
応じた要請ノードマルチキャストのメンバーとなっています。たとえば、次の
図のようにホストのインタフェースに設定されているリンクローカルユニキャ
ストアドレス、グローバルユニキャストアドレスからFF02::1FF11:1111という
要請ノードマルチキャストアドレスのメンバーになっています。


http://www.n-study.com/network/image/ipv6_address_resolution01.html
図 要請ノードマルチキャストアドレスのメンバー


ARPのようにブロードキャストではなく、要請ノードマルチキャストを利用し
て効率のよいアドレス解決を行います。アドレス解決の動作として、次の3ス
テップで考えます。


1.NSメッセージでMACアドレスを問い合わる
IPv6アドレスに対するMACアドレスを解決するときに、NSメッセージを送信し
ます。NSメッセージの送信先IPv6アドレスは、解決したいIPv6アドレスに対応
する要請ノードマルチキャストアドレスです。要請ノードマルチキャストアド
レスを利用することで、アドレス解決をしたいIPv6アドレスを持つホストのみが
NSメッセージを受信します。IPv4ではARPリクエストをブロードキャストする
ので、アドレス解決の対象ホスト以外もARPリクエストを受信してしまいます。
一方、IPv6のNSメッセージは原則として、アドレス解決の対象ホストのみ受信
することになります。

2.NAメッセージでNSメッセージの返事をする
NSメッセージを受信したホストは、その返事としてNAメッセージを送信してMAC
アドレスを通知します。

3.ネイバーディスカバリーキャッシュを更新
解決したMACアドレスをネイバーディスカバリーキャッシュに保存します。こ
れは、ARPキャッシュに相当するものです。ネイバーディスカバリーキャッシ
ュはアドレス解決の対象と問い合わせ元の両方で保持されることになります。


~IPv6アドレス解決の例~

次の図でホスト1からホスト2にIPv6パケットを送信するときのNS/NAメッセー
ジによるアドレス解決を見ていきます。


http://www.n-study.com/network/image/ipv6_address_resolution02.html
図 IPv6アドレスのアドレス解決


まず、この図のようにIPv6アドレスが設定されているとホスト1、ホスト2は自
動的にそれぞれのIPv6アドレスに応じた要請ノードマルチキャストアドレスの
メンバーとなっています。

ホスト1-FF02::1:FF11:1111
ホスト2-FF02::1:FF22:2222

リンクローカルアドレスとグローバルユニキャストアドレスのインタフェース
IDが同じなので参加している要請ノードマルチキャストアドレスは1つだけです。
ですが、リンクローカルアドレスとグローバルユニキャストアドレスのインタ
フェースIDが異なっていれば、それぞれのインタフェースIDを反映した要請ノ
ードマルチキャストアドレスのメンバーとなります。
そして、ホスト1からホスト2の2001:1:1:1::2222:2222のアドレスにIPv6パケッ
トを送信するときには、ホスト1から2001:1:1:1::2222:2222のMACアドレスを
問い合わせるためのNSメッセージを送信します。ホスト1から送信されるNSメ
ッセージのアドレス情報は次のようになります。

NSメッセージのアドレス情報
・送信先MACアドレス:33:33:FF:22:22:22
  (要請ノードマルチキャストアドレスに対応するMACアドレス)
・送信元MACアドレス:A
・送信先IPv6アドレス:FF02::1:FF22:2222
  (アドレス解決対象のIPv6アドレス 2001:1:1:1::2222:2222に対応する要請ノードマルチキャストアドレス)
・送信元IPv6アドレス:2001:1:1:1::1111:1111


http://www.n-study.com/network/image/ipv6_address_resolution03.html
図 NSメッセージの送信


NSメッセージを受信したホスト2は、その返事としてNAメッセージを送信しま
す。ホスト2のNAメッセージのアドレス情報は、次のようになります。

NAメッセージのアドレス情報
・送信先MACアドレス:A
・送信元MACアドレス:B
・送信先IPv6アドレス:2001:1:1:1::1111:1111
・送信元IPv6アドレス:2001:1:1:1::2222:2222


http://www.n-study.com/network/image/ipv6_address_resolution04.html
図 NAメッセージの送信


ホスト1はNAメッセージで2001:1:1:1:2222:2222のMACアドレスはBであること
がわかります。こうして解決したIPv6アドレスとMACアドレスの対応をネイバ
ーディスカバリーキャッシュに保存します。ネイバーディスカバリーキャッシュ
は、ホスト1、ホスト2ともに作成されます。


http://www.n-study.com/network/image/ipv6_address_resolution05.html
図 ネイバーディスカバリーキャッシュの更新


なお、詳細には触れませんが、IPv6のアクセスリストの設定には注意が必要で
す。上記のようにアドレス解決のためにICMPv6のNS/NAメッセージを利用して
います。アクセスリストでICMPv6 NS/NAメッセージを拒否してしまうと、アド
レス解決ができなくなり、通信自体できなくなってしまいます。そのため、IPv6
のアクセスリストにはICMPv6のNS/NAメッセージをpermitする暗黙のpermit条
件があります。


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  「終わりに」

9/1のB'zのPEPSI PREMIUMライブはとても素晴らしかったです。ステージから20
メートルぐらいだったので、松本さんのギターを弾いている指も稲葉さんの表
情もしっかりと見られてました。この夏で100本以上のペプシを飲んだ甲斐が
ありました。

ぼくが高校とか大学のころにリリースされた懐かしい曲がけっこうあって、そ
の当時のことを思い出したり、ぼくの人生の大半はB'zの曲を聴きながら過ご
してきたんだなぁとあらためて感じました。

来年はデビュー25週年で、ライブをいっぱいやるという話が。東京近郊のライ
ブはできる限り行きたいです。それと来年もペプシのキャンペーンをやるなら
何としてでも。ペプシをいくらでも飲んでやる!って感じです。


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                    ★ご購読ありがとうございました★
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|WRITTEN BY:Engineer Support info@n-study.com                        |
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発行周期: 週3回程度 最新号:  2019/03/15 部数:  10,621部

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