CCNAの取得を目指して勉強する過程でIPv6について調べたのでまとめました。
1. IPv6とは
IPv4のグローバルアドレスは既に枯渇状態にあり、新規の割り当てが困難な状況となっています。
この問題を解決するために、IPアドレスを128ビットに拡張したIPv6が導入されました。
IPv6の特徴として、1台のホストに対して異なる役割を持つ複数のIPアドレスを設定できます。
2. IPv6アドレスの表記法
IPv6アドレスは、128ビットを16ビットずつ8つのブロックに分け、それぞれを「:」（コロン）で区切って表記します。各ブロックは「0000」〜「ffff」の16進数4桁で表されます。
表記を簡略化するため、以下のルールが推奨されています：
- 各ブロックの先頭の「0」は省略可能
- 「0000」は単に「0」と表記可能
- 連続する「0000」のブロックは「::」で省略可能
- 「::」による省略が複数箇所で可能な場合は、より長い部分を省略
また、ネットワークの識別には、IPv4のCIDR表記と同様にIPv6アドレス / プレフィックス長という形式を使用します。
| 省略なし | 省略あり | 省略あり（プレフィックス長が64ビットの場合） |
|---|---|---|
| 2001:7db8:0000:0000:0000:0009:0000:00a3 | 2001:7db8::9:0:a3 | 2001:7db8::/64 |
3. アドレスの種類
IPv6アドレスは、送信先の観点から以下の3種類に分類されます：
| IPv6アドレスの分類 | 説明 |
|---|---|
| ユニキャストアドレス | 特定の1つのホストとの1対1通信に使用するアドレス |
| マルチキャストアドレス | 特定のグループに属する複数のホストへ同時に通信を行うためのアドレス |
| エニーキャストアドレス | 同一のアドレスが割り当てられた複数のホストのうち、最も近いホストと通信するためのアドレス |
ユニキャストアドレスは、IPv4と同じように、グローバルアドレスとプライベートアドレスに大別されます。
IPv6のプライベートアドレスは、さらにユニークローカルアドレスとリンクローカルアドレスの2種類があります。
| ユニキャストアドレスの分類 | 説明 |
|---|---|
| グローバルアドレス 2000::/3 |
・先頭3ビットが「001」で始まるアドレス ・インターネット上での通信に使用する、IPv4のグローバルアドレスに相当 |
| ユニークローカルアドレス FC00::/7 |
・先頭7ビットが「11111100」で始まるアドレス ・組織内部での通信に使用する、IPv4のプライベートアドレスに相当 |
| リンクローカルアドレス FE80::/10 |
・先頭10ビットが「1111111010」で、続く54ビットが「0」のアドレス ・同一リンク内（ルーターを越えない範囲）での通信に使用 |
また、以下のような特殊な用途のアドレスも定義されています：
| 特殊なIPv6アドレスの分類 | 説明 |
|---|---|
| 未指定アドレス ::/128 |
アドレス割り当て前の一時的な送信元アドレスとして使用 |
| ループバックアドレス ::1/128 |
自装置との通信テストに使用（インターフェースからパケットは送出されない） |
| IPv4射影アドレス ::ffff:0:0/96 |
IPv6サーバーをIPv4環境で運用する際に、サーバー内部で使用（下位32ビットにIPv4アドレスを格納） |
今回はここまでです。