インターネットは数十年にわたり、数十億ものアドレスを供給してきたIPv4とその番号体系の力によって発展してきました。アドレスが利用可能である限り、それらについて考える人はほとんどいませんでした。しかし、インターネットの急速な普及により、ついにそれらの新しい番号はほぼすべて消費されました。2月、Internet Corporation for Assigned Names and Numbers（ICANN）は、未使用のIPv4アドレスの大きなブロックの最後の部分を地域インターネットレジストリに割り当てました。水曜日には、世界IPv6デーが開催され、数百の企業、機関、大学でこの新しいプロトコルがテストのために有効になります。IT管理者も消費者も、突如としてIPアドレスについてより深く考えるようになりました。ここでは、インターネットを動かす数字に関するいくつかの疑問にお答えします。
1. IP アドレスはなぜ必要なのでしょうか?
郵便で送られるすべての手紙に、送り先と送り元を示す住所が必要なのと同様に、インターネット上のすべてのパケットにも、送信先と送信元の2つのIPアドレスが必要です。これらのアドレスは、PC、サーバー、仮想マシンとの間でパケットをやり取りします。これらのマシンはそれぞれ複数のIPアドレスを持つ場合があり、パブリックIPアドレスとローカルネットワーク専用のIPアドレスがあります。
2. IP アドレスは何に役立ちますか?
IPアドレスは多くのインターネットアプリケーションで使用されていますが、マシン間通信など、ユーザーには見えないものもあります。最も単純な例であるWebブラウジングでさえ、複数のステップがあります。WebサイトのURLを入力すると、ブラウザはデバイス上のソフトウェアであるDNS（ドメインネームシステム）リゾルバを呼び出し、ネームサーバーに接続するように指示します。ネームサーバーは、社内LANまたはISP上にある場合があります。DNSリゾルバは、入力されたドメインに割り当てられたIPアドレスを見つけるようにネームサーバーに依頼します。IPアドレスが見つかった場合、そのアドレスをブラウザに送り返し、ブラウザはそのアドレスを使ってユーザーを正しいドメインに誘導します。
3. IPv4 アドレスはいくつありますか?
IPv4アドレスは約40億個あります。これは、バイナリ形式のアドレスの長さ（32ビット）により、それだけ多くの一意の組み合わせが可能になるためです。IPv6アドレスは128ビット長であるため、作成可能な一意の数字のシーケンスははるかに多く、具体的には3.4×10の38乗です。これは340冪冪（340 undecillion）とも呼ばれます。冪冪（undecillion）という言葉は、米国やその他の多くの国で使用されている番号体系において、3つのゼロが11組と、さらに1組のゼロを含む数を表します。したがって、この数は340,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000と表現されます。ほとんどの専門家は、340冪冪のアドレスは実質的に無尽蔵であると考えています。
4. IPv4 アドレスがないと困る可能性はありますか?
インターネットソフトウェアベンダーInfoBloxのアーキテクチャ担当副社長、クリケット・リュー氏によると、アジアでモバイルインターネットを利用しているなら、もうすぐそうなるかもしれないという。APNIC（アジア太平洋ネットワーク情報センター）は、この地域で急増する需要を満たすために2つの新しいアドレスブロックが必要になったため、地域レジストリへのIPv4アドレスの最終割り当てを開始した。アジアの発展途上国では、多くの人にとって携帯電話が初めてのインターネットデバイスであり、それらへのIPアドレス割り当てが逼迫の一因となっている。リュー氏は、携帯電話事業者はIPv4アドレスが枯渇した場合、IPv6アドレスのみを搭載した携帯電話を販売せざるを得なくなるだろうと述べた。
5. IPv6 しか使用できない場合、IPv4 のみの Web サイトにアクセスしようとするとどうなりますか?
リュー氏によると、最悪の場合、おなじみの「サーバーが見つかりません」というメッセージさえ表示されない可能性があるという。この種の警告は「404」メッセージとも呼ばれ、探しているページをホストしていない既存ドメインのウェブサーバーから送信される。使用可能なIPアドレスがなければ、ウェブサーバーにアクセスできない。「おそらく何らかのネットワークエラーが表示されるだけでしょう」とリュー氏は述べた。ICANNの番号リソースマネージャーであるレオ・ベゴダ氏は、表示されるメッセージはブラウザベンダーによって異なると述べた。
6. IPv6 を使用すると Web にアクセスできなくなるのでしょうか?
InfoBloxのLiu氏によると、実際にはいずれにせよウェブサイトは閲覧できるだろうとのことだ。サービスプロバイダーは、IPv4専用コンテンツをIPv6専用クライアントに配信するための様々なツールを評価している。最も一般的なのは、サービスプロバイダーのネットワークに接続されたアプライアンスで実行できるNAT64と呼ばれるネットワークアドレス変換技術だ。ネームサーバーがユーザーがアクセスしたいウェブサイトに関連付けられたIPv6アドレスを見つけられない場合、NAT64アプライアンスはホストのIPv4アドレスをIPv6アドレス内にカプセル化し、IPv6専用クライアントが理解できる形式に変換できる。同様に、このアプライアンスは異なる種類のIPアドレスを持つユーザー同士が電子メールを送信できるようにもできる。
7. サイトが IPv6 に移行しても、私がまだ IPv4 を使用している場合はどうなるのでしょうか?
専門家によると、少なくとも今後数年間は、これは問題にはならない可能性が高い。なぜなら、企業がIPv6を導入する場合、ほとんどの企業が「デュアルスタック」構成を採用するからだ。デュアルネットワークスタックには、IPv4とIPv6の両方のシステムとの通信に必要なソフトウェアがすべて含まれている。クライアントが特定のドメインに関連付けられたIPアドレスを要求すれば、いずれのIPアドレスも取得できる。これは、現在IPv6を使用しているほとんどの組織で実際に導入されているシステムだ。「v6をサポートすることは一般的ではありませんが、v6をサポートする場合はデュアルスタックで運用するのが非常に一般的です」とLiu氏は述べた。
ISPの一つであるハリケーン・エレクトリックは、NAT64をマネージドサービスとして提供し、IPv6アドレスを自社データセンターに保管する計画です。ハリケーンのIPv6戦略ディレクター、マーティン・レヴィ氏によると、企業は自社のIPv4サーバーを運用し、ハリケーンがIPv6ユーザーとの連携を担うようになるとのことです。企業が行う必要があるのは、DNSサーバーにエントリを追加することだけだとレヴィ氏は言います。ハリケーンの一部の顧客は、既に早期リリース版のサービスを利用しており、水曜日の世界IPv6デーにも利用を開始する予定です。
8. 会社で IPv4 をどれくらい維持できますか?
新規かつ固有のIPv4アドレスの供給が減少するにつれ、一部の企業やサービスプロバイダーは、既存のアドレスを節約するために従来のNAT（ネットワークアドレス変換）を使用するようになるでしょう。この技術は、企業LANから家庭用ブロードバンドルーターまで、あらゆる場所で既に利用されており、社内ネットワーク上の複数のクライアントが1つまたは少数の固有のIPv4アドレスを共有してインターネットに接続することを可能にします。共有IPアドレス1つにつき、数百ものシステムを、新規のIPv4アドレスやIPv6アドレスを必要とせずに安定して稼働させることができます。いずれにせよ、IPv4とIPv6は今後長年にわたりインターネット上で共存すると予想されています。
9. では、ユーザーに移行させるのではなく、NAT を使用すればよいのではないでしょうか。
ICANNのベゴダ氏によると、NATは通常、ステートフルファイアウォールを使用する。このファイアウォールは、アドレスを共有するすべてのシステムが使用している進行中のインターネットセッションに関する情報を保持する必要がある。アプライアンスの容量によって追跡できるセッション数が制限され、制限に達すると、長時間実行中のセッションが切断される可能性がある。これは5分間のYouTube動画には影響しないかもしれないが、映画を全編視聴する際には問題を引き起こす可能性がある。さらに、一部のインターネットアプリケーションは一度に複数のセッションを使用する。例えば、オンラインマップは、地図画像のタイルごとに個別のセッションを使用する可能性があるとベゴダ氏は述べた。これらのセッションのいずれかが切断されると、マップの完成が遅れる可能性がある。
NAT64は状態情報を保持する必要がありません。ハリケーン・エレクトリックのレヴィ氏によると、NAT64は従来のNATとは根本的に異なり、そもそも名前さえ同じであるべきではないとのことです。しかし、この技術でさえボトルネックになり得ます。「送信元と宛先の間に、パケットを解釈する何らかの装置を置くと、端から端までの通信品質に影響を与えてしまいます」とレヴィ氏は言います。
10. World IPv6 Day で何が証明されるでしょうか?
Google、Facebook、Yahoo!をはじめとする315の企業、機関、大学が、24時間、IPv6とIPv4の両方でウェブコンテンツを提供します。これにより、IPv6クライアントをお持ちのユーザーは、それらを使って様々なサイトにアクセスできるようになります。エンドユーザー機器の設定ミスや通信事業者のソフトウェア問題など、ユーザーが新しいプロトコルを使用してインターネットにアクセスできない原因となる技術的な問題を明らかにすることが目的です。
スティーブン・ローソンはIDGニュースサービスでモバイル、ストレージ、ネットワーク技術を担当しています。Twitterで@sdlawsonmediaをフォローしてください。スティーブンのメールアドレスは[email protected]です。
