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/879TRANSCRIPT
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株式会社インターネットイニシアティブ
IIJmio meeting #2
IIJmioとIPv6の話
2
• 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
インターネットのおさらい #1
ネットワーク #1
ネットワーク #2
ネットワーク #6
ネットワーク #4
ネットワーク #5
ネットワーク #3
インターネット
3
• 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
• 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)
インターネットのおさらい #2
もしもし
はい。○○です。
□□ですが …
ネットワーク #1 ネットワーク #2 ルータ
中継 ルーティング
インターネット
4
• 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
• 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)
インターネットのおさらい #3
ネットワーク #1 ネットワーク #2 ルータ
中継 ルーティング
192.0.2.1
2001:db8:a::1
192.0.2.254
2001:db8:b::1
インターネット
5
• 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
IPv4アドレスの枯渇
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• 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。
IPv6インターネットの注意点 #1
インターネット IPv4インターネット
ネットワーク #1
ネットワーク #2
ネットワーク #3
ネットワーク #1
ネットワーク #2
ネットワーク #3
IPv6インターネット
デュアルスタックの例
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• 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。
IPv6インターネットの注意点 #2
インターネット IPv4インターネット
ネットワーク #1
ネットワーク #2
ネットワーク #3
ネットワーク #1
ネットワーク #2
ネットワーク #3
IPv6インターネット
プロトコル変換の例
変換
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• 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)
余談: IPv6インターネット(事業者側の)課題
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• 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。
IIJmio高速モバイル/Dサービスのモバイルネットワーク
インターネット
IPv4インターネット
IPv6インターネット
PGW
GGSN
SGW
SGSN RNC
eNodeB
NodeB
LTEエリア
3Gエリア
相互接続点
相互接続点
NTTドコモ設備 IIJ設備
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• (IPv4インターネット接続はもちろん可能)
3G(のみ)対応端末はIPv6インターネット接続できません
インターネット
IPv4インターネット
IPv6インターネット
PGW
GGSN
SGW
SGSN RNC
eNodeB
NodeB
LTEエリア
3Gエリア
3G端末
NTTドコモ設備 IIJ設備
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• (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対応端末はIPv6インターネット接続できます!
インターネット
IPv4インターネット
IPv6インターネット
PGW
GGSN
SGW
SGSN RNC
eNodeB
NodeB
LTEエリア
3Gエリア
LTE端末
LTE端末
NTTドコモ設備 IIJ設備
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LTE対応端末のIPv6接続
MME eNodeB UE SGW PGW
Attach Request 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
First Uplink Data
Direct Transfer
Attach Complate
Modify Bearer Request
Modify Bearer Response
First Downlink Data
• LTEの接続シーケンス(Initial Attach)
NTTドコモ設備 IIJ設備
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LTE対応端末のIPv6接続
MME eNodeB UE SGW PGW
Attach Request 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
First Uplink Data
Direct Transfer
Attach Complate
Modify Bearer Request
Modify Bearer Response
First Downlink Data
• LTEの接続シーケンス(Initial Attach)
NTTドコモ設備 IIJ設備
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LTE対応端末のIPv6接続
MME eNodeB UE SGW PGW
Attach Request 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
First Uplink Data
Direct Transfer
Attach Complate
Modify Bearer Request
Modify Bearer Response
First Downlink Data
• LTEの接続シーケンス(Initial Attach)
NTTドコモ設備 IIJ設備
プロトコル名称は GTPv2-C
GTP: GPRS Tunneling Protocol GPRS: General Packet Radio Service
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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)
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PDN Address Allocation #1
• PDN Type
• 「Create Session Request」の「PDN Type」に対応して設定される
• IPv4
• IPv6
• IPv4v6
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)
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PDN Address Allocation #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
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)
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PDN Address Allocation #3
• 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
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)
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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
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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
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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
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
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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。
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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
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• 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。
まとめ