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IIJmio meeting #2 IIJmioとIPv6の話

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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

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IIJmio meeting #2 IIJmioとIPv6の話

  1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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

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