この資料はIIJmio meeting #2で発表されたものです。詳細は下記blogをご覧下さい。 http://techlog.iij.ad.jp/archives/879

1. IIJmio meeting #2
IIJmioとIPv6の話
株式会社インターネットイニシアティブ
1

2. インターネットのおさらい #1
• インターネットとは
• 複数のネットワークを相互接続(interconnect)したコンピュータネットワーク
• 通信プロトコルとしてインターネットプロトコル(IP)を利用
ネットワーク #2
ネットワーク #1
ネットワーク #3
ネットワーク #6
ネットワーク #4
ネットワーク #5
インターネット
2

3. インターネットのおさらい #2
• 通信プロトコルとは
• 通信に関する規約を定めたもの
• 通信をしたい２者が同じ通信プロトコルを利用することで通信が成立する
もしもし
はい。○○です。
□□ですが …
• インターネットプロトコル(IP)とは
• ネットワークを相互接続する際の中継で使われる通信プロトコル
• 全てのネットワークがIPを利用することで相互通信ができるようになる
• （それぞれのネットワークの中ではどういうプロトコルを使っても構わない）
ネットワーク #1
ルータ
中継
ルーティング
ネットワーク #2
インターネット
3

4. インターネットのおさらい #3
• IPアドレスとは
• インターネットプロトコルにおいて通信する相手を特定するための情報
• インターネット上においてIPアドレスは唯一無二でなければならない
192.0.2.1
2001:db8:a::1
ネットワーク #1
192.0.2.254
2001:db8:b::1
ルータ
ネットワーク #2
中継
ルーティング
インターネット
• IPアドレスの種類は２つある
• IPv4アドレス空間は32bitで表現される。総数は約43億
• 現在のインターネットはほとんどこちらを使ったもの
• IPv6アドレス空間は128bitで表現される。総数は約340澗（かん）
4

5. IPv4アドレスの枯渇
• インターネット上において唯一無二でなければならないIPアドレス
• インターネットに参加するネットワーク、接続する端末は引き続き増えて
いる
• 総数が約43億のIPv4アドレスでは足らない
• インターネットプロトコル(IP)を規定した時の想定を超えた勢い？
• IPv4アドレスは既に一部地域において枯渇している
• IANA、APNIC、RIPEでは既に新規の割り振りはできない。
• 既に枯渇した地域では、「IPv4アドレス移転」などでやりくりをし始め
ている
• IPv4アドレス枯渇対策
• 短期的対策
• プライベートアドレス、シェアードアドレス、NAT、CIDRを活用
• 長期的対策
• IPv6アドレスへの乗り換えが必要と考える
• 既存の(IPv4)インターネットに影響を与えずに(コストや品質、
セキュリティはそのままに)IPv6インターネットへの乗り換え
ができるかどうかが大事なポイント
5

6. IPv6インターネットの注意点 #1
• IPv4インターネットと互換性がない
• インターネットに接続する端末はIPv4とIPv6の２つのプロトコルを使用す
る（デュアルスタック）か、どこかでIPv4⇔IPv6プロトコル変換(アドレス変
換やプロキシ)をする必要がある。
ネットワーク #1
ネットワーク #1
ネットワーク #3
ネットワーク #3
ネットワーク #2
ネットワーク #2
IPv4インターネット
IPv6インターネット
インターネット
デュアルスタックの例
6

7. IPv6インターネットの注意点 #2
• IPv4インターネットと互換性がない
• インターネットに接続する端末はIPv4とIPv6の２つのプロトコルを使用す
る（デュアルスタック）か、どこかでIPv4⇔IPv6プロトコル変換(アドレス変
換やプロキシ)をする必要がある。
ネットワーク #1
ネットワーク #1
ネットワーク #3
変換
ネットワーク #3
ネットワーク #2
ネットワーク #2
IPv4インターネット
IPv6インターネット
インターネット
プロトコル変換の例
7

8. 余談: IPv6インターネット(事業者側の)課題
• 通常、エンドユーザはIPアドレスを意識することはない
• 「インターネットください」の意味をきちんと理解する
• IPv4とIPv6でコストや品質、セキュリティに違いがあってはいけない
• IPv4と比較して少なくとも劣化してはいけない
• エンドユーザが知らず知らずのうちにIPv6インターネットを使い始めてい
るのが望ましい。
• ゆるやかな移行
• 端末とネットワークの初期(出荷時)設定
• Androidは少し可能性が見えてきた(後述)
8

9. IIJmio高速モバイル/Dサービスのモバイルネットワーク
• IIJmio高速モバイル/DサービスはIIJがMVNO事業者として提供しているサー
ビスの一つです。
• IIJはMNO事業者であるNTTドコモと相互接続を行っています。
PGW
SGW
LTEエリア
IPv6インターネット
相互接続点
eNodeB
RNC
GGSN
SGSN
IPv4インターネット
3Gエリア
相互接続点
NodeB
インターネット
NTTドコモ設備
IIJ設備
9

10. 3G(のみ)対応端末はIPv6インターネット接続できません
• (IPv4インターネット接続はもちろん可能)
SGW
PGW
LTEエリア
IPv6インターネット
eNodeB
3G端末
RNC
SGSN
GGSN
IPv4インターネット
3Gエリア
NodeB
インターネット
NTTドコモ設備
IIJ設備
10

11. LTE対応端末はIPv6インターネット接続できます！
• (IPv4インターネット接続はもちろん可能)
• IPv4のみ、IPv6のみ、IPv4v6デュアルスタックから選択
• 3Gエリア、LTEエリアいずれにおいてもIPv6インターネット接続が可能
• NTTドコモの3Gエリアは全国人口カバー率100%
LTE端末
SGW
PGW
LTEエリア
IPv6インターネット
eNodeB
LTE端末
RNC
SGSN
GGSN
IPv4インターネット
3Gエリア
NodeB
インターネット
NTTドコモ設備
IIJ設備
11

12. LTE対応端末のIPv6接続
• LTEの接続シーケンス(Initial Attach)
eNodeB
UE
MME
Attach Request
PGW
SGW
NTTドコモ設備
IIJ設備
Attach Request
Create Session Request
Create Session Request
Create Session Response
Create Session Response
Initial Context Setup Response
/ Attach Accept
RRC Connection
Reconfiguration
RRC Connection
Reconfiguration Complete
Direct Transfer
Attach Complate
First Uplink Data
Modify Bearer Request
Modify Bearer Response
First Downlink Data
12

13. LTE対応端末のIPv6接続
• LTEの接続シーケンス(Initial Attach)
eNodeB
UE
MME
Attach Request
PGW
SGW
NTTドコモ設備
IIJ設備
Attach Request
Create Session Request
Create Session Request
Create Session Response
Create Session Response
Initial Context Setup Response
/ Attach Accept
RRC Connection
Reconfiguration
RRC Connection
Reconfiguration Complete
Direct Transfer
Attach Complate
First Uplink Data
Modify Bearer Request
Modify Bearer Response
First Downlink Data
13

14. LTE対応端末のIPv6接続
• LTEの接続シーケンス(Initial Attach)
eNodeB
UE
MME
Attach Request
PGW
SGW
NTTドコモ設備
IIJ設備
Attach Request
Create Session Request
Create Session Request
Create Session Response
Create Session Response
Initial Context Setup Response
/ Attach Accept
RRC Connection
Reconfiguration
RRC Connection
Reconfiguration Complete
Direct Transfer
Attach Complate
プロトコル名称は GTPv2-C
GTP: GPRS Tunneling Protocol
GPRS: General Packet Radio Service
First Uplink Data
Modify Bearer Request
Modify Bearer Response
First Downlink Data
14

15. Create Session Request と Create Session Response
• Create Session Request
• LTE端末からのAttach Requestを元にSGWからPGWに送られる要
求メッセージ
• パラメータの1つとして「PDN Type」が定義されており、「IPv4」
「IPv6」「IPv4v6」のいずれかがLTE端末によって設定される
• Create Session Response
• 「Create Session Request」に対する応答メッセージ
• パラメータの1つとして「PDN Address Allocation(PAA)」が定義され
ており、この中に割り当てたIPアドレスの情報が含まれる
PDN Address Allocation (PAA) :
IE Type: PDN Address Allocation (PAA) (79)
IE Length: 22
000. .... = CR flag: 0
.... 0000 = Instance: 0
.... .011 = PDN Type: IPv4/IPv6 (3)
IPv6 Prefix Length: 64
PDN Address and Prefix(IPv6): 20010db82401206100000001809a4301
PDN Address and Prefix(IPv4): 192.0.2.2 (192.0.2.2)
15

16. PDN Address Allocation #1
PDN Address Allocation (PAA) :
IE Type: PDN Address Allocation (PAA) (79)
IE Length: 22
000. .... = CR flag: 0
.... 0000 = Instance: 0
.... .011 = PDN Type: IPv4/IPv6 (3)
IPv6 Prefix Length: 64
PDN Address and Prefix(IPv6): 20010db82401206100000001809a4301
PDN Address and Prefix(IPv4): 192.0.2.2 (192.0.2.2)
• PDN Type
• 「Create Session Request」の「PDN Type」に対応して設定される
• IPv4
• IPv6
• IPv4v6
16

17. PDN Address Allocation #2
PDN Address Allocation (PAA) :
IE Type: PDN Address Allocation (PAA) (79)
IE Length: 22
000. .... = CR flag: 0
.... 0000 = Instance: 0
.... .011 = PDN Type: IPv4/IPv6 (3)
IPv6 Prefix Length: 64
PDN Address and Prefix(IPv6): 20010db82401206100000001809a4301
PDN Address and Prefix(IPv4): 192.0.2.2 (192.0.2.2)
• IPv6 Prefix Length
• 現在は64で固定
• DHCPv6-PDは現時点で利用不可
• 64はIPｖ６ネットワークにおける最小割り当て単位
• Wi-Fiルータなどルータを介して利用する場合にはRFC4389
(Neighbor Discovery Proxy)の実装が必要
17

18. PDN Address Allocation #3
PDN Address Allocation (PAA) :
IE Type: PDN Address Allocation (PAA) (79)
IE Length: 22
000. .... = CR flag: 0
.... 0000 = Instance: 0
.... .011 = PDN Type: IPv4/IPv6 (3)
IPv6 Prefix Length: 64
PDN Address and Prefix(IPv6): 20010db82401206100000001809a4301
PDN Address and Prefix(IPv4): 192.0.2.2 (192.0.2.2)
• PDN Address and Prefix(IPv6)
• IPv6プレフィックスとインタフェース識別子の情報が含まれる
• 上位64bit 20010db824012061
• 下位64bit 00000001809a4301
• LTE端末のリンクローカルアドレスはこのインタフェース識別子を用
いて生成される（ことになっている）
• IPv6プレフィックス情報は接続確立後に送られるRA(Router
Advertisement)でも通知される
18

19. LTE対応AndroidでIPv6を利用する #1
• [設定]-[その他…]-[モバイルネットワーク]-[アクセスポイント名]
• [アクセスポイントの編集]において[APNプロトコル]で[IPv4/v6]を指定す
る。
•
残念ながら、NTTドコモ発売のほとんどのLTE端末はAPNプロトコル設定ができないようになっている
19

20. LTE対応AndroidでIPv6を利用する #2
• [設定]-[端末情報]-[端末の状態]
•
•
IIJmioでは「Xperia Z1 f SO-02F」「Nexus 5」「Nexus 7 (2013)」で動作確認済み
https://www.iijmio.jp/guide/outline/hdd/devices.jsp?#ipv6
20

21. LTE対応AndroidでIPv6を利用する #2
• [設定]-[端末情報]-[端末の状態]
いちいち設定をしてもら
わないとIPv6が使えない
↓
いけてない
↓
絶賛調整中
•
•
IIJmioでは「Xperia Z1 f SO-02F」「Nexus 5」「Nexus 7 (2013)」で動作確認済み
https://www.iijmio.jp/guide/outline/hdd/devices.jsp?#ipv6
21

22. LTE対応iPhone/iPadでIPv6を利用する #1
• 残念ながらIPv6インターネット接続は利用できません。
• 最新であるiOS7では端末側でPDN Typeを指定す
るインターフェイスが用意されていません。
22

23. 参考: MNOキャリアのIPv6取り組み状況
• IPv6によるインターネットの利用高度化に関する研究会（第25回）配
布資料 (平成25年6月10日（月）)
• http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreport
s/chousa/ipv6_internet/02kiban04_03000108.html
• NTTドコモ
• 「NTTドコモにおけるIPv6対応の取り組み」
• http://www.soumu.go.jp/main_content/000230999.pdf
• KDDI
• 「KDDIのIPv6対応について（update）」
• http://www.soumu.go.jp/main_content/000231523.pdf
23

24. まとめ
• インターネットおさらい
• IPv4インターネットとIPv6インターネット
• IPv4アドレス枯渇
• それぞれに互換性はない
• IPv4インターネットからIPv6インターネットへの緩やかな移行
• IIJmio高速モバイル/Dサービス
• IPv6接続サービス対応済み
• 別途申し込み不要
• 別途料金不要
• LTE対応端末はIPv6インターネット接続可
• 3Gエリア、LTEエリアいずれにおいてもIPv6インターネット接続可
• IPv6インターネットを使うか否かは端末によって設定/選択可能
• Android端末、iOS端末ともにIPv6インターネット接続を利用できるように作
られているが、実際に利用できる端末は今のところ一部に限られる。
24