コンピュータネットワークの深い理解 - 9 IP アドレスとサブネット 3

マルチキャストアドレス: IPV4 アドレスのマルチキャストアドレスと同様に、インターフェイスのグループ (通常、このインターフェイスのグループは異なるノードに属します) を識別するために使用されます。マルチキャストアドレスに送信されたデータグラムは、このアドレスで識別されるすべてのインターフェイスに配信されます。

エニーキャストアドレス:インターフェイスのグループを識別するために使用されます (通常、このインターフェイスのグループは異なるノードに属します)。エニーキャストアドレスに送信されたデータパケットは、このアドレスで識別されるインターフェイスのセットのうち、送信元ノードに最も近いインターフェイス (使用されるルーティングプロトコルに従って測定) に配信されます。

IPV6アドレスタイプは、「アドレスプレフィックス」部分によって決まります。

IPV6アドレスプレフィックス表現

基本形式: アドレスプレフィックス::/プレフィックス長

3. IPv6ユニキャストアドレス

(1) グローバルユニキャストアドレス

IPV4のパブリックネットワークアドレスに相当します。これは、グローバルルーティングプレフィックス、サブネット ID、サブネット ID、およびインターフェイス ID InterfaceID で構成されます。

(1) グローバルルーティングプレフィックス: サービスプロバイダーによって組織に割り当てられます。少なくとも 48 ビット。

(2) サブネット ID: 64 ビット目まで割り当て可能、最大 16 ビットまで割り当て可能で、組織がローカルネットワークを構築するために使用できます。

(3) インターフェイス ID: インターフェイスまたは特定のホストを識別するために使用され、IPV6 改良 EUI-64 形式 (IEEEE によって定義) に準拠するための 64 ビット。ネットワークアダプターに割り当てられるか、IEEE802 MAC アドレスから派生します。次のように：

注: IPV4 ネットワークの 48 ビット MAC アドレスの上位 24 ビットは企業 ID (上位 7 ビットは 0)、下位 24 ビットは拡張識別子です。

EUI-64仕様に従って「インターフェースID」を生成する方法:

*48 ビット MAC アドレスの企業 ID と拡張 ID の間に FFFE を挿入します。

*このインターフェイスをグローバルに一意識別子として識別するには、上位 7 ビットを 0 から 1 に変更します。

現在、IANA は、グローバルユニキャストアドレス空間全体 (フォーマットプレフィックス 001) から 2001::/16 を割り当てに使用します。

IANA によって指定された登録機関は、2001:0600::/23 ～ 2001:0800::/23 セグメントをヨーロッパおよび中東 (中国を含む) に割り当てます。

登録局は IANA からアドレス空間を取得し、/32 プレフィックスを ISP に割り当てます。ISP は、/32 ビットの下で各顧客に 16 ビットのプレフィックス (合計 32+16=48 ビット) を割り当て続けることができます。接頭辞。

さらに 16 ビットプレフィックスサブネットを 48 ビットグローバルルーティングプレフィックスのアドレス空間に割り当てることができるため、各顧客は最大 65535 個のサブネットを持つことができます。

(2) ローカルユニキャストアドレス

ローカルユニキャストアドレスとは、ローカルネットワークで使用されるユニキャストアドレスのことで、IPV4におけるLAN専用のアドレスです。

リンクローカルアドレスとユニークローカルアドレス（当初の名称：サイトローカルアドレス）の2種類があります。

各インターフェイスには少なくともリンクローカルユニキャストアドレスがあり、任意のタイプ (ユニキャスト、エニーキャスト、マルチキャスト) 範囲の IPV6 アドレスを割り当てることができます。

1. リンクローカルアドレス

同じローカルリンクに接続されたノード間でのみ使用でき、固定プレフィックス FE80::/10 で、インターフェイス ID がアドレスの下位 64 ビットとして付加されます。

ノードの各インターフェイスには、起動時にリンクローカルアドレスが自動的に設定されます。または、手動で設定することもできます。

リンクローカルアドレスは、各ダイナミックルーティングプロトコルの隣接関係を確立するために使用されます。これは、Windows システムの 169.254.0.0/16 ネットワークの自動専用アドレスに似ています。

常に FE80 で始まり、その後に 54 ビットの 0 が続き、最後にインターフェイス ID は EUI-6 仕様を通じて生成されたアドレスになります。

IPV6 ルーターは、リンクローカルトラフィックをリンク外に転送することはありません (FE80::/64 フラグ)

2. 固有のローカルアドレス

IPV4 のプライベートネットワークアドレスと同様に、これらはローカルネットワーク内でのみルーティングおよび転送でき、グローバルネットワーク内では転送されません。ただし、上位層のアプリケーションはこれらのアドレスをグローバルユニキャストアドレスとして扱い、ローカルサイトアドレスの置き換えに使用されます。 . プレフィックス FC00::/7

Lフラグ：1の場合はローカルネットワーク範囲内で使用されるアドレスであることを示し、0は将来の拡張のために予約されています。

グローバル ID: 擬似ランダム方式 (グローバルに固有のプレフィックス、競合の可能性が低い) によって生成されます。RFC4193 を参照してください。

アドレスの競合やその他の問題を心配することなく、ネットワーク間のプライベート接続を確立できます。

プレフィックス FC00::/7 により、エッジルーターによるルートフィルタリングが容易になります。

ルートがパブリックネットワークに漏洩しても、このアドレスには一意の FC00 プレフィックスがあり、後続のグローバル ID がランダムに生成されるため、このアドレスは他のアドレスと競合したり、インターネットルーティングの競合を引き起こしたりすることはありません。

アプリケーションレベルでは、上位層アプリケーションはこれらのアドレスをグローバルユニキャストアドレスとして扱いますが、インターネットサービスプロバイダーとは独立しています。

(3) IPV4アドレスが埋め込まれたIPV6ユニキャストアドレス

IPV4 から IPV6 への移行を支援し、両方のタイプのホストの共存を促進するために、いくつかの暫定的な IPV6 アドレスが定義されています。

1.IPV4対応アドレス

IPV6 変換メカニズムには、IPV4 ルーティングインターフェイスを介してトンネルを通じて IPV6 パケットを動的に送信するテクノロジーも含まれています。

IPV4 は世界で唯一のパブリック IP アドレスでなければなりません。最初のビットはすべて 0 です。パブリックネットワークに使用され、「IPV4 互換 IPV6 グローバルユニキャストアドレス」と呼ばれます。

2.IPV4マッピングアドレス

LAN 内で使用され、ビット 33 ～ 48 はすべて 1、残りは 0

3.6to4 IPv6アドレス

IPV4 と IPV6 を同時に実行している 2 つのノード間のインターネット経由の通信に使用されます。

6to4 アドレスは、2002::/16 プレフィックスとノードの 32 ビットのパブリック IPv4 アドレスを組み合わせて 48 ビットのプレフィックスを形成することによって形成されます。

たとえば、131.107.0.1、6to4 の後のプレフィックスは 2002:836B:1::/48 です。

(4)特別なIPV6ユニキャストアドレス

1. 住所が指定されていない

0:0:0:0:0:0:0:0/128、::/128 (IPV4 の 0.0.0.0 と同様) は、IP アドレスを持たず、IP として使用できるインターフェイスまたはノードを識別します。一部のパケットのアドレス送信元 IP アドレスですが、送信元 IP アドレスが :: であるパケットはルーティングデバイスによって転送されません。

2. ループバックアドレス

0:0:0:0:0:0:0:1/128、::1/128 は、127.0.0.1 と同じ機能を持ちます。主に、デバイスがインターフェイスプロトコルスタックのテストのためにパケットを自分自身に送信するために使用されます。。スワップされたアドレスは、実際に送信されるデータパケットの送信元アドレスまたは宛先アドレスとして使用できません。

3. IPV6マルチキャストアドレスとエニーキャストアドレス

(1) マルチキャストアドレス

IPV4 マルチキャストアドレスと同様に、インターフェイスアドレスのセットに対応します。

明らかな特徴は、最上位 8 ビットが 1 (固定ビット FF) であることです。

フラグ: マルチキャストアドレスプロバイダーに設定されているフラグを示します。現在は最後の桁のみが使用されます。0 の場合は IANA が永続的にアドレスを割り当てることを意味し、1 の場合は一時的なマルチキャストアドレス (非永続的に割り当てられるアドレス) を意味します。

スコープ: ネットワーク内で送信されるマルチキャストデータの範囲を制限するために使用されます。

(2)エニーキャストアドレス

マルチキャストアドレスとは異なり、エニーキャストアドレス宛てのパケットは、最も近いルーティング商を持つネットワークインターフェイスに送信されます。

エニーキャストアドレスは、同じサービスを複数のホストまたはノードに提供するときに冗長性と負荷分散を提供するように設計されています。

IPv6 では、エニーキャスト用に個別のアドレス空間が指定されていません。エニーキャストアドレスとユニキャストアドレスは同じアドレス空間を使用し、ルーティングデバイスにのみ付与でき、ホストには適用できません。

4. IPv6ホスト

IPv6 ホストは、データグラムを受信するためのアドレスを少なくとも 2 つ持っているため、通常は論理的にマルチホストです。

1 つはリンクローカル通信に使用されるリンクローカルアドレスです。

1 つは、ルーティング可能な一意のローカルアドレスまたはグローバルユニキャストアドレスです。

(1)ホストが割り当てることができるIPV6アドレス:

1. ホストには以下のユニキャストアドレスを割り当てることができます。

各インターフェイスに使用されるリンクローカルアドレス

各インターフェイスの一意のローカルアドレス

1 つ以上のグローバルユニキャストアドレス

ループバックインターフェイスに使用されるループバックアドレス::1

2. 各ホストは次のマルチキャストアドレスでトラフィックをリッスンします。

ローカルインターフェース (ノードの単一インターフェースのみを指し、マルチキャスト通信のループバックテストに使用されます) スコープ内のすべてのノードのマルチキャストアドレス FF01::1

リンクローカルスコープ内のすべてのノードのマルチキャストアドレス FF02::1

各ユニキャストアドレスの各インターフェイス上の要求側ノードのマルチキャストアドレス

各インターフェイス上のグループに参加したマルチキャストアドレス

(2)ルータが割り当てることができるIPv6アドレス

1. ルーターでは次のユニキャストアドレスを割り当てることができます。

各インターフェイスに使用されるリンクローカルアドレス

各インターフェイスの一意のローカルアドレス

1 つ以上のグローバルユニキャストアドレス

ループバックインターフェイスに使用されるループバックアドレス::1

2. ルーターには次のエニーキャストアドレスを割り当てることができます。

各サブネットのサブネットルーターエニーキャストアドレス

追加のエニーキャストアドレス (オプション)

3. ルーターは次のマルチキャストアドレスでトラフィックをリッスンします。

インターフェイスのローカルスコープ FF01::1 内のすべてのノードのマルチキャストアドレス

インターフェイスのローカルスコープ内のすべてのルーターのマルチキャストアドレス FF01::2

リンクローカルスコープ内のすべてのノードのマルチキャストアドレス FF02::1

リンクローカルスコープ内のすべてのルーターのマルチキャストアドレス FF02::2

サイトローカルスコープ内のすべてのルーターのマルチキャストアドレス FF05::2

各インターフェイス上の単一のユニキャストアドレスに対するノードマルチキャストアドレスの要求

各インターフェイス上のグループに参加したマルチキャストアドレス

[説明] 「要求ノードのマルチキャストアドレス」は特殊なマルチキャストアドレスであり、ノードまたはルータインターフェースに設定されたユニキャストアドレスおよびエニーキャストアドレスごとに、対応する要求ノードが自動生成されます。