2018/06/04(月)IPv６の基礎(6) - 機器設定時に必要と思われる知識
2018/06/06 18:02
この後、IPv6を理解するために、２進数や16進数の知識が必要になってきます。
といっても、この知識がある方にとってこの項目は冗長なので、ここは読み飛ばしても差し支えありません。
今までさり気なく、IPv6アドレスを例示してきましたが、アルファベットが混じっていることにお気づきかと思います。
これは、「16進数」という情報処理系分野でごく普通に使われている数理方式で、普段我々が使う10進数の０～９の１０個の数字に加えて、a ～ f のアルファベット６文字を加えて16進数としているのです。
つまり、16進数において、a ～ f は数字なのです。尚、a ～ f のアルファベットは、大文字でも構わないのですが、現在では、一般的に小文字の使用が強く推奨されています。
16進数が多用される理由は、コンピュータ（情報処理機器）との相性が良いからです。
10進数と２進数・16進数との相互変換を使う場面は、IPv6設定においては多くありません。（たまに必要になる場合があるが。。）
コンピュータは、２進数で内部処理の一切を行いますが、０と１の２つの数字しか使わない（だから２進数）ため、大きな数字を表現しようとすると、必然的に桁数が多くなります。
IPv6 アドレスを２進数で表現すると、128桁(128bit)にもなります。２進数４桁をひとまとめにすると、16進数１桁に上手く収まるので、４分の１になる上に、相互変換もやりやすくなります。
尚、一般的に「１バイト」といえば、16進数２桁,８ビットですが、そうでない場合もあるらしく、通信関係では代わりに「オクテット」がよく用いられます。
同じく、16進数２桁,８ビットが「１オクテット」です。
2018/04/10(火)IPv６の基礎(3) - 機器設定時に必要と思われる知識
2018/04/10 14:04
IPv6 アドレスは記述自体が長くなるため、一定の省略記述ルールが決められています。
しかしながら、必ずしも省略記述をする必要はありません。
むしろ、慣れないうちは敢えて省略記述をしない方がよいのです。
ですが、実際には先駆者によって多用されているので、ここでは省略記述ルールを紹介します。
「省略記述」は全て、数字の'0' (ゼロ) を省略するルールが定義されています。
先ず、「各フィールドの上位桁の'0'は省略可能」です。ただし、'0000' だけは全てを省略せずに'0'を記述します。
次に、「'0000' のフィールドが連続する場合は、該当部分を '::'(ダブルコロン)で省略可能」です。
但し、これが使えるのは１回だけです。
また、'::'(ダブルコロン)は、最も長く省略できる部分に適用すべき、と規定されました。
なので、厳密には上記例の３番目も×です。
２番目の 2001:db8:0:3::1 のみが正解となります。
更に、IPv6 表記でしか設定できない環境下で、IPv4を表記する場合の記述法も定義されています。
現在は、「IPv4 射影アドレス」の記法が
ただし、「IPv4 組み込みアドレス」もたまにみかけるので、知っておくとよいです。
2018/03/28(水)IPv6 の基礎(2) - ネットワーク機器類の取扱説明書を見る時、得意になれそうな知識
2018/03/28 2:52
今さら誰にも聞けないレベルになりつつある内容ですが、この「備忘録」が役立てば幸いということで。。
今後、従来からのＩＰプロトコルは、IPv6 と区別するために IPv4 と称することにします。
世の中での表記区別がそうなっているため、それらに倣うことにしました。
今回はIPv6 アドレスの形式です。
IPv4 では当初、クラスＡ，クラスＢ、クラスＣ、クラスＤ、クラスＥ というカテゴリ分けで、ＩＰアドレスブロックの割り当てがされ、サブネットマスクは固定でした。
以下のような感じです：
クラスＡ 1 ～ 126 で始まるＩＰアドレス (サブネットマスク 255.0.0.0)
クラスＢ 128 ～ 191 で始まるＩＰアドレス (サブネットマスク 255.255.0.0)
クラスＣ 192 ～ 223 で始まるＩＰアドレス (サブネットマスク 255.255.255.0)
クラスＤ 224 ～ 239 で始まるＩＰアドレス (サブネットマスク 255.255.255.255)
クラスＥ 240 ～ 254 で始まるＩＰアドレス
このうち、クラスＤはマルチキャスト通信専用で使われており、クラスＥは各種実験・特殊用途向けで一般利用はできないことになっています。
０と255で始まるIPv4 アドレスは仕様的に使用不可、127で始まるIPv4アドレスは、ループバック専用で、これは用途が仕様として強制されています。
クラスＤにサブネットマスクの概念そのものがなく、クラスＥには、サブネットマスクの規定はありません。
＃なので、クラスＥの領域は実際は「IPv4 枯渇を無視して割り当てされずに温存されて」います。
クラスＡ，クラスＢ、クラスＣのサブネットマスクは、1992年６月に RFC1338 で初めて CIDR（「サイダー」と称する模様） と言うクラス分けをバッサリと捨てる概念（＝クラスレス化）が提唱され、 1993年９月の RFC1519 を経て、2006年８月に RFC4632 で現行のものになりました。
さて、IPv4 は、アドレスが４オクテット（４バイト）固定長で構成されます。
１オクテットずつ、ドット区切りの10進数で表記するのが通例です。
１オクテットで表現できる１０進数の整数は０～255 なので、各ドット間の数字は必ず０～255の範囲になります。
これに対して、IPv6 は、アドレスが16オクテット（16バイト）固定長で構成されます。
実にIPv4アドレス総数(約43億)の ２32倍 × ２32倍 × ２32倍 ＝ ２128 個(約340澗 ≒3.4 ×1038) になり、『これだけあればアドレス枯渇問題は将来に亘ってほぼ皆無だろう』ということになっています。
アドレス表記も16進数表記です。これはエンジニアの間では常識ですが、16進数のほうがディジタル機器のあらゆる整数数値において親和性が非常に高いためです。
16進数表記の a ～ f は、基本的に小文字を使うように規定されています。[RFC5952, 2010年８月]
「16進数」がわからない方は、google などを使って各自調べてください。
合わせて「２進数と16進数」の関連を知ることで、何故16進数の方が親和性が非常に高いかが理解できるかもしれません。
IPv6 のアドレスは、２オクテット（２バイト）毎にコロンで区切って表記します。
そして、コロンで区切った各々の部分は「フィールド」と呼称します。
このフィールドは、省略表記（別記事にて後述）しない限り、桁数は４桁固定で必ず８個になります。
IPv6 には「サブネットマスク」という概念がありません。
その代わり、IPv4 のクラスレス化で導入した CIDR の考え方を踏襲して、「プレフィックス」「プレフィックス長」という概念が導入されました。
IPv6 における「プレフィックス」とは IPv4 で言うところの「ネットワークアドレス」、
この長さをビット長で示したものが「プレフィックス長」になります。
2018/02/20(火)IPv6 の基礎(1) - ネットワーク機器類の取扱説明書を見る時、得意になれそうな知識
2018/02/20 5:09
あくまでも「備忘録」です。はい。
筆者がかねてから想像していたとおり、今まで嗜んできたIPv4 とは毛色が違うし、似て似つかないものがあります。なので、初心者から「志を持って」（何のだ・・）猛勉強中です。
そんな中、各種のネットワーク機器を家電量販店やＩＣＴ機器専門店などで買うときや、買った後で知っておくと、
IPv4 は、軍事・学術研究から行き当たりばったりで進化してきた技術ですが、
IPv6 は最初から民生用途が意図されていて、万人共通の定義づけがいくつかあります。
ここがまず IPv4 と違う世界ですね。
IPv6 の世界で先ず使われる用語の基礎用語として、以下があります：
■ ノード
IPv6 通信機能を持った機器全てを指す。
具体的には、パソコン、ネットワークプリンタ、ルータ、サーバを指し、ハブやスイッチングハブなどはノードに含みません。
図示していませんが、スマートフォン、タブレットも「ノード」です。
ノードは「ルータ」と「ホスト」の２つに区別されます。
■ リンク
ハブやスイッチングハブ、無線ＬＡＮアクセスポイントなどを介して、ルータ超えしないで直接イーサネットやＷｉＦｉで通信可能な装置間接続を指します。
ルータ同士の通信も「リンク」です。
ルータ超えの通信は「リンク」ではありません。
■ サイト
１つ以上のリンクからなるＬＡＮを指します。
ルータが複数あっても、インターネットに出ていかずに別のリンクと接続するＬＡＮは、接続ルータ先のリンクもまとめて「サイト」になります。
ただ、この概念は古い IPv6 の資料には出てくるのですが、現在は使いません。
古い IPv6 の資料を読むときに必要となります。
■ ルータ
ノードのうち、リンク外部との通信中継・リンク内部通信の取りまとめを行う機器を指します。
インターネット接続には不可欠な装置になります。
■ ホスト
ノードのうち、ルータ以外の全ての機器を指します。
受信時、自ホスト宛は処理できるが、他ホストへ転送出来ない機器全てがホストです。
パソコン、ネットワークプリンタ、サーバ、スマートフォン、タブレットなどは、典型的なホストの一例です。
リンク内でも他ホストへの送信は、基本的にルータが取りまとめて処理します。
■ 近隣ノード
リンク内で通信が直接到達可能なノード全てを指します。
これらは概念として理解しておくと、後々 IPv6 の理解が楽になります。