Download to read offline
![ポイント② 通信処理をIPv4/
IPv6の両方に対応させる（６）
クライアント サンプルコード抜粋（1/2）
/* resolve address/port into sockaddr */
memset(&hints, 0, sizeof(hints));
hints.ai_family = AF_UNSPEC;
hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
error = getaddrinfo(argv[1], argv[2], &hints, &res0);
!
if (error) {
fprintf(stderr, "%s %s: %sn", argv[1], argv[2],
34
gai_strerror(error));
exit(1);
}
!
/* 次のページに続く */](https://image.slidesharecdn.com/20140920-osc-hiroshima-ipv6-140919222938-phpapp02/75/IPv6-2014-09-20-OSC-Hiroshima-34-2048.jpg)
![ポイント③ データとしてIPアドレ
スを扱う箇所をIPv4/IPv6の両方
に対応させる（３）
入力
整数ではなく文字列で入力
IPv4のみ15文字以内の文字列 [VARCHAR(15)]
!
もしくは整数×4
!
!
IPv4/IPv6両対応39文字以内の文字列 [VARCHAR(39)]
!
入力値の検証はライブラリの関数・フィルタを利用
例）PHP Net_IPv6::checkIPv6();
（PEARにて提供されるNet_IPv6パッケージに
含まれる）
39
Good!](https://image.slidesharecdn.com/20140920-osc-hiroshima-ipv6-140919222938-phpapp02/75/IPv6-2014-09-20-OSC-Hiroshima-39-2048.jpg)
これからのアプリ開発はIPv6対応で行こう！（2014/09/20 OSC Hiroshima版）
- 1. オープンソースカンファレンス2014 Hiroshima! jus研究会広島大会 これからのアプリ開発は IPv6対応で行こう！ 2014年9月20日 IPv6普及・高度化推進協議会 渡辺 露文
- 2. About me 渡辺露文（わたなべ つゆふみ） Twitter: @tsuyu23 某SIer勤務 IPv6普及・高度化推進協議会 会員 IPv6導入に起因する問題検討SWG アプリケーションのIPv6対応検討SWG 技術評論社 Software Design誌連載 （2012年12月号～ 2014年1月号） ! 2
- 3. Do you know… IPv6 ？ Internet Protocol version 6 インターネットの通信に関する規約（RFC791） IPネットワークに接続するには1つ以上のIPアドレスが必要 皆さんが馴染んでいるのはIPv4（例：10.1.2.3） 3
- 4. 実はIPv6を使える環境が 増えています（１） 最近のOS Windows Vista以降 Mac OS X Linux FreeBSD … ! ! 4 いずれも デフォルトで 利用可能
- 5. 実はIPv6を使える環境が 増えています（２） インターネット回線 フレッツ光ネクスト au ひかり NURO 光 … ! ! 5 利用可能 既存ユーザへの自動導入も 進行中 すでに、ユーザからあなたのサービスにIPv6で アクセスされようとしている…かもしれない
- 6. 日本におけるIPv6の普及 状況 フレッツ光ネクストのIPv6普及率 （2014年6月） IPv6普及率：3.1%! フレッツ光ネクスト契約数：13,588,000契約! ! au ひかりのIPv6普及率（2014年6月）：68% ! ! 今後本格的に普及する前に 出典：IPv6普及・高度化推進協議会 アクセス網におけるIPv6普及状況調査! http://v6pc.jp/jp/spread/ipv6spread_03.phtml IPv6対応を始めたほうが良い 6
- 7. 余談：IPv6でインターネット にアクセスできるかの確認方法 Webブラウザでhttp://www.test-ipv6.jp にアクセス ! ! ! ! Webブラウザで http://www.kame.net にアクセス ! ! ! 7 IPv6でアクセスすると、 亀が踊ります♪
- 8. IPv6の背景： IPv4アドレス枯渇 IPv4アドレスの在庫状況 （地域インターネットレジストリ） 8 通信事業者、ISP、 データセンター、 クラウド事業者等の 在庫が残るのみ 世界的に足りなくなってきている
- 9.
- 10. IPv4とIPv6とでは何が 違うのか？ アドレス体系が異なる （IPv6のアドレス空間は広大） 例 IPv4）192.0.2.1 IPv6完全表記） 2001:0db8:0000:0000:0001:0000:0000:0001 IPv6省略表記）2001:db8::1:0:0:1 （RFC5952準拠） 10 ! 他にも機能的にIPv4と異なることがある IPv4とIPv6は互換性がない
- 11. IPv4とIPv6の接続性 11 Internet IPv4対応 （IPv6非対応） システム IPv4/IPv6 両対応システム IPv6対応 （IPv4非対応） システム (1) (2) (3) IPv4端末 IPv4/IPv6 両対応端末 IPv6端末 IPv4 IPv6
- 12. IPv6に対応しない場合の 影響 1.IPv6のみの環境と通信できない! ビジネス機会を損失する! システム連携が行えず要件を満たせなくなる! 2. 今後、IPv4はサービスレベルが低下していく! 通信事業者等によるCGN(Carrier Grade NAT) 導入により、遅くなり、使用できるセッション 数が減る可能性がある! ! ! IPv6に対応しなきゃ！ 12
- 13. インフラがIPv6に対応す るだけでいいのでは？ ネットワークとサーバがIPv6に対応すれば、IPv6で接続 可能 ! 接続は可能だが… サービスが正常に動作しない 13 !!! かもしれない システム連携がうまくいかない! 想定外の挙動をする! … ! アプリケーションもIPv6に対応しなきゃ！
- 14. IPv6対応の話をする前に …① このコード、イケてない… use IO::Socket::IP; $host = “198.51.100.1”; : : my $sock = IO::Socket::IP->new( PeerAddr => $host, PeerPort => $port, Proto => 'tcp' ) or die “Error: $!n”; : : 14 えっ、 IPアドレス直書き？ IPアドレス直書きすると、 アドレス変更時に修正が 必要なんですよ… 再テストも必要だし… ダメよ～ダメダメ
- 15. IPv6対応の話をする前に …② とあるAndroidプログラミング書籍に おけるソケット通信のサンプルコード 15 public class SocketEx… … … private final static String IP=“192.168.11.12”;//★変更必須 良い子は真似しちゃダメ
- 16. IPv6対応の話をする前に …③ IPアドレスのハードコーディングはNG 16 ダメ。ゼッタイ。 $host = “www.example.com” のようにFQDNで接続先を指定する
- 17. ネットワークアクセスの 作法＝名前解決を使う Internet 17 Client Web Server www.example.jp 2001:db8:100::1 192.0.2.1 DNS Server 198.51.100.53 ①名前解決問合せ! www.example.jp ？ ②アドレス応答! www.example.jp ⇒ 2001:db8:100::1 ! ! 192.0.2.1 ③HTTP通信 FQDN FQDNで接続先を指定し、DNSからアドレス取得
- 18. なぜIPアドレス直書きが ダメなのか? 目的変更・改修の理由 アプリケーション機能の提供■ 業務要件の変更! ■ サービス内容の変更! ■ ユーザビリティ向上 …,etc. インフラ資源の提供■ 資源管理（IPアドレス、サーバラック…）! ■ 性能 同一システムでも変更・改修の理由・時期は異なる 互いに変更の影響を受けるべきではない アプリケーションは、IPアドレスに依存すべきではない 例）IPアドレスでユーザを識別すべきではない 18
- 19.
- 20. アプリケーションIPv6対 応の基本方針 IPv6対応 ＝! IPv4とIPv6の両方で動作する シングルソースコードで対応 20
- 21. アプリケーションIPv6対 応の基本方針 IPv6対応 ＝! IPv4とIPv6の両方で動作する 21 ! !!!! IPv6とIPv4の共存期間が長く続く! これまでIPv4で提供してきたサービスは、今後 も継続してIPv4でも動作する必要あり
- 22. アプリケーションIPv6対 応の基本方針 シングルソースコードで対応 22 ! !!! 各開発言語が概ねIPv6に対応しており、プロト コルによって開発言語を分ける必要がなくなっ た! アプリケーションのメンテナンス性を重視し、 プロトコルによって機能差異が生じることを未 然に防ぐ
- 23. アプリケーションのIPv6 対応のポイント ②通信処理をIPv4/IPv6の 両方に対応させる ③データとしてIPアドレスを 扱う箇所をIPv4/IPv6の 両方に対応させる クライアントサーバ TCP / UDP IP（v4/v6） Ethernet 23 アプリケーション! ミドルウェア／ フレームワーク OS アプリケーション! フレームワーク OS HTTP/HTTPS! SMTP, SSH, ソケット通信など ①IPv4/IPv6両対応のプログラミング言語と実行環境を使う
- 24. ポイント① IPv4/IPv6両対応のプ ログラミング言語と実行環境を使う （１） IPv4/IPv6両対応のプログラミング言語と 実行環境？ IPv4/IPv6の両方で通信できる 24 ! 1. 名前解決でIPv4/IPv6両方のアドレスが扱える! 2. IPv4/IPv6両方で接続できる
- 25. ポイント① IPv4/IPv6両対応のプ ログラミング言語と実行環境を使う （２） 名前解決でIPv4/IPv6両方のアドレスが扱える FQDNからIPv6アドレスが名前解決できる 名前解決で得られるIPv6アドレスを認識、接続先アドレス に指定できる 25 Client Web Server www.example.jp 2001:db8:100::1 example.jpの 権威DNS Server ■ AAAAレコード（IPv4 のAレコードに相当）を リソースレコードに 登録 www.example.jp IN AAAA 2001:db8:100::1 ①名前解決問合せ! www.example.jp ？ ②AAAA応答! 2001:db8:100::1 ③HTTP通信 ! ! ! ! ! !
- 26. ポイント① プログラミング言 語と実行環境Perlの対応状況 考慮すべき要素対応状況備考 名前解決○ ■ Socket::getaddrinfo()! 処理○ CPANモジュール Net::IPにより対応 26 ■ Socket::getnameinfo()! ■ CPAN Net::DNS ソケット○ ■ コアモジュールの Socketは 5.10 から 部分的に対応! ■ 5.14でフル対応! 各種（L7） ■ CPANモジュールにも対応しているも プロトコル HTTP クライアント▲ 標準では非対応（コアモジュール HTTP::Tiny, LWP等のメジャーなモジュ ールも非対応） SMTP クライアント▲ 標準では非対応（コアモジュール Net::SMTP） その他IPv6アドレスの
- 27. ポイント① プログラミング言 語と実行環境PHPの対応状況 考慮すべき要素対応状況備考 名前解決○ ■ dns_get_record()! 処理○ PEAR Net_IPv6拡張パッケージ 27 ■ gethostbyaddr()! ■ PEAR Net_DNS2 ソケット○ inet_pton(), inet_ptop()は 5.1.0 以降 対応 各種（L7） プロトコル HTTP クライアント○ 各種ファイル関数 cURLなど SMTP クライアント○ PEAR Net_SMTP! mail(), PEAR Mail ⇒システム環境依存 その他IPv6アドレスの
- 28. ポイント① IPv4/IPv6両対応のプ ログラミング言語と実行環境を使う （３） プログラミングにおける留意点 IPv4/IPv6の双方に対応するライブラリ、 オブジェクト、関数、データ型を使う 従来（IPv4のみ）のものとは別に用意されている ことがある C addrinfo構造体、getaddrinfo() Java InetAddressクラス Perl IO::Socket::IP など 28 ! アドレス検証、変換などはライブラリを有効活用
- 29. ポイント② 通信処理をIPv4/ IPv6の両方に対応させる（１） 接続の優先順位（標準；RFC6724）：IPv6 ＞ IPv4 ! サーバプログラム IPv4/IPv6 両プロトコルでの 接続を処理 Client Server ! クライアントプログラム IPv4/IPv6 両宛先アドレスに接続できるようにする 接続できない状況も想定し、接続失敗時には別の 宛先アドレスに切替えて接続する（フォールバック） 29 IPv6 IPv6 IPv4 IPv4 アプリケーションの作りが悪いと… ■ 切替えに時間がかかる ■ 正常に切替わらないこともある ユーザの利便性を 損なう
- 30. ポイント② 通信処理をIPv4/ IPv6の両方に対応させる（２） フォールバック IPv4 ⇒ IPv6 / IPv6 ⇒ IPv4 / IPv4 ⇒ IPv4 / IPv6 ⇒ IPv6 30 ! ! ! ! ! ! ! ! Client Web Server! www.example.jp DNS Server www.example.jp IN AAAA 2001:db8:100::1! www.example.jp IN A 192.0.2.1 ①名前解決問合せ! www.example.jp ？ ②AAAA応答 2001:db8:100::1! A応答 192.0.2.1 ③HTTP通信（IPv6） 2001:db8:100::1 192.0.2.1 2001:db8:ffff::1 198.51.100.1 ④HTTP通信（IPv4） フォールバック
- 31. ポイント② 通信処理をIPv4/ IPv6の両方に対応させる（３） 想定されるフォールバックの主な原因 サーバ側の 問題 サーバが当該のサービスを提供していない DNS誤登録、障害等 経路の問題ネットワークの接続性が失われている ISPの不具合 31 クライアント 側の問題 サーバへの到達性がないアドレスを 選択して通信を行おうとしている グローバルアドレスを使用している 閉域網
- 32. ポイント② 通信処理をIPv4/ IPv6の両方に対応させる（４） フォールバックの予防策 サーバ設定の不備を修正する サービスを提供していないIPアドレス をDNSに登録しない サービスを適切に提供する ISP ネットワークの接続性を健全に保つ クライアントIPv6インターネット接続可能なISPと契 32 約する
- 33. ポイント② 通信処理をIPv4/ IPv6の両方に対応させる（５） クライアントプログラム ホスト名の名前解決結果を リスト形式で取得し、 アドレスリストの順に接続を 試み、接続が確立したものと 送受信を行う Good! ! 更に迅速にフォールバックを行うために、 Happy Eyeballs（RFC6555）も選択肢の一つ 33 ホスト名解決 （DNS問合せ） 接続成功？ Yes No リスト取得 リスト順次取出し
- 34. ポイント② 通信処理をIPv4/ IPv6の両方に対応させる（６） クライアント サンプルコード抜粋（1/2） /* resolve address/port into sockaddr */ memset(&hints, 0, sizeof(hints)); hints.ai_family = AF_UNSPEC; hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; error = getaddrinfo(argv[1], argv[2], &hints, &res0); ! if (error) { fprintf(stderr, "%s %s: %sn", argv[1], argv[2], 34 gai_strerror(error)); exit(1); } ! /* 次のページに続く */
- 35. ポイント② 通信処理をIPv4/ IPv6の両方に対応させる（７） クライアント サンプルコード抜粋（2/2） /* try all the sockaddrs until connection goes successful */ for (res = res0; res; res = res->ai_next) { fprintf(stderr, "trying %s port %sn", hbuf, sbuf); s = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol); if (s < 0) continue; if (connect(s, res->ai_addr, res->ai_addrlen) < 0) { close(s); s = -1; continue; } ! while ((l = read(s, buf, sizeof(buf))) > 0) write(STDOUT_FILENO, buf, l); close(s); exit(0); } 35
- 36. ポイント② 通信処理をIPv4/ IPv6の両方に対応させる（８） サーバプログラム 同一ソースコードでプログラムを作成 IPv4/IPv6両方の接続を同時に受付ける2種類の 手法 接続プログラム A ：ソケットB 36 プロセス A IPv6 接続 IPv4 プログラム α 接続 プロセス B サーバ プロセス C IPv6 IPv4 接続 β サーバ
- 37. ポイント③ データとしてIPアドレ スを扱う箇所をIPv4/IPv6の両方 に対応させる（１） ! データとしてIPアドレスを扱う箇所 出力入力 37 整列 検索 格納
- 38. ポイント③ データとしてIPアドレ スを扱う箇所をIPv4/IPv6の両方 に対応させる（２） アドレス体系の違い IPv4アドレスIPv6アドレス ! アドレス長32bit 128bit ! 文字列 表記法8bitずつ区切り、 表記 10進数で表記 ! ! 例 IPv4）192.0.2.1 IPv6完全表記）2001:0db8:0000:0000:0001:0000:0000:0001 IPv6省略表記）2001:db8::1:0:0:1 （RFC5952準拠） 38 16bitずつ区切 り、16進数で表記 区切り文字. （ドット） : （コロン） 文字列長15文字以内39文字以内 RFC5952に文書化されているIPv6アドレス 推奨テキスト表記ルールに従い省略可能
- 39. ポイント③ データとしてIPアドレ スを扱う箇所をIPv4/IPv6の両方 に対応させる（３） 入力 整数ではなく文字列で入力 IPv4のみ15文字以内の文字列 [VARCHAR(15)] ! もしくは整数×4 ! ! IPv4/IPv6両対応39文字以内の文字列 [VARCHAR(39)] ! 入力値の検証はライブラリの関数・フィルタを利用 例）PHP Net_IPv6::checkIPv6(); （PEARにて提供されるNet_IPv6パッケージに 含まれる） 39 Good!
- 40. ポイント③ データとしてIPアドレ スを扱う箇所をIPv4/IPv6の両方 に対応させる（４） 格納、検索、整列、出力 IPアドレス型が定義されている場合は、IPアドレス型を 使う 例) PostgreSQLのネットワークアドレス型 IPアドレス型が定義されていない場合は、文字列型で 完全表記を使う IPv6完全表記） 2001:0db8:0000:0000:0001:0000:0000:0001 見やすさを求めるときは、省略表記（RFC5952準拠）で出力 既存システムは、格納領域にIPv6アドレスが収まるか をチェック 40
- 41. ポイント③ データとしてIPアドレ スを扱う箇所をIPv4/IPv6の両方 に対応させる（５） なぜ、完全表記？ 省略表記のままソートしても… アドレス昇順ソート後 41 2001:db8:0:1::1:1 2001:db8:0:2::1 2001:db8:0:1::50 2001:db8:0:10::1 ソート前 2001:db8:0:10::1 2001:db8:0:1::1:1 2001:db8:0:1::50 2001:db8:0:2::1 2001:db8:0:1::50 2001:db8:0:1::1:1 2001:db8:0:2::1 2001:db8:0:10::1 省略表記の ソートは アドレス昇順と 一致しない （文字列） ソート アドレス 昇順
- 42. ポイント③ データとしてIPアドレ スを扱う箇所をIPv4/IPv6の両方 に対応させる（６） ソートは完全表記で行う 2001:db8:0:1::1:1 2001:db8:0:2::1 2001:db8:0:1::50 2001:db8:0:10::1 完全表記のソートは アドレス昇順と一致 42 ソート前 アドレス 昇順 完全表記 （文字列） ソート アドレス昇順ソート後 2001:db8:0:1::50 2001:db8:0:1::1:1 2001:db8:0:2::1 2001:db8:0:10::1 2001:0db8:0000:0001:0000:0000:0001:0001 2001:0db8:0000:0002:0000:0000:0000:0001 2001:0db8:0000:0001:0000:0000:0000:0050 2001:0db8:0000:0010:0000:0000:0000:0001 2001:0db8:0000:0001:0000:0000:0000:0050 2001:0db8:0000:0001:0000:0000:0001:0001 2001:0db8:0000:0002:0000:0000:0000:0001 2001:0db8:0000:0010:0000:0000:0000:0001
- 43.
- 44. まとめ（１） IPv6を使える環境が増えている IPv4とIPv6の違い：アドレス空間が異なる, etc. ⇒互換性なし IPアドレスのハードコーディングはダメ。ゼッタイ。 IPv6対応の基本方針 IPv6対応＝IPv6/IPv4の両方で動作させること シングルソースコードで対応する 44
- 45. まとめ（２） IPv6対応のポイント 1.IPv4/IPv6両対応のプログラミング言語と実行 環境を使う 2. 通信処理をIPv4/IPv6の両方に対応させる 3. データとしてIPアドレスを扱う箇所をIPv4/IPv6 の両方に対応させる 45 ! 決して難しくない！ 今日から開発するアプリケーションは IPv6に対応させよう！
- 46. つづきはWebで （参考文献） 「アプリケーションのIPv6対応ガイドライン基礎編」／IPv6 普及・高度化推進協議会 IPv4/IPv6共存WG アプリケーションの IPv6対応検討SWG http://www.v6pc.jp/jp/entry/wg/2012/12/ipv610.phtml! ! 「アプリケーションのIPv6対応ガイドライン Webアプリ編 （案）」／IPv6普及・高度化推進協議会 IPv4/IPv6共存WG アプリケーションのIPv6対応検討SWG http://www.v6pc.jp/jp/entry/wg/2014/06/ipv6web.phtml! ! Internet Week 2013「T2 アプリケーション・サービスのIPv6対 応」 軽量プログラミング言語のIPv6対応 Perl編! https://www.nic.ad.jp/ja/materials/iw/2013/proceedings/t2/t2-watanabe-2.pdf! ! 軽量プログラミング言語のIPv6対応 PHP編! https://www.nic.ad.jp/ja/materials/iw/2013/proceedings/t2/t2-hatano-2.pdf 46
- 47.