IPv6パケットはそのままではIPv4ネットワーク内を通れないため,ネットワーク全体をIPv6化しないとIPv6は孤立したネットワークしか形成できない。このため現状では,誰でもすぐに手軽にIPv6接続できるというところには至っていない。こうした状況でも,IPv4でカプセル化することによりIPv4網にトンネルを作り,IPv6の接続性を確保することができる。これを可能にする技術が6to4とISATAPである。

 近年ルーター,レイヤー3スイッチなどのネットワーク機器や,OS,アプリケーションのIPv6対応が進んでいる。またIPv6接続サービスを提供するインターネット・サービス・プロバイダも増えつつあるなど,IPv6の利用環境は整備され始めている。

 IPv6の導入当初は,IPv4ネットワークの海にIPv6ネットワークの島が点在するような状況が考えられる。しかし,IPv6とIPv4ではパケット構造が異なるので,IPv6パケットはそのままではIPv4ネットワークに漕ぎ出せない。

 このような状況においてIPv6ネットワーク間で通信する方法に,トンネル接続(IPv6 over IPv4トンネル)がある。トンネル接続は手軽にIPv6の接続性を得られる便利な技術である。だが,(1)IPv6の接続性がIPv4の接続性に依存する,(2)ヘッダーのオーバーヘッド増加や,ルーターでのトンネリング処理負荷の増大,などの理由により,接続品質を保つための管理負担が大きく,高品質なサービスを提供することは困難と考えられる。

 しかし,特にアクセス系では導入/移行コストが高いこともあり,トンネル接続を必要としないIPv6ネイティブまたはIPv4/IPv6デュアルスタック接続は,専用線,ADSLなど回線種別を問わず,まだ十分には広まっていない。従って現状では,IPv6の利用にトンネル接続は必要不可欠な技といえる。

v4区間をトンネルでバイパス

 トンネル接続技術として,比較的手軽に利用できる自動設定トンネル技術が注目されている。現在主に利用されている自動設定トンネルには6to4とISATAP(Intra-site Automatic Tunnel Addressing Protocol:アイサタップと読む)がある。6to4はIPv4ネットワークの中で孤立しているIPv6サイト(ネットワーク)に対して,ISATAPはIPv4ネットワークの中で孤立しているIPv6/IPv4デュアルスタック・ホストに対してIPv6接続性を提供する。

 6to4はRFC3056に「Connection of IPv6 Domains via IPv4 Clouds」として規定されている。ISATAPは2003年5月現在まだRFCにはなっていないが,インターネット・ドラフト(draft-ietf-ngtrans-isatap-13.txt)として仕様公開されている。

図1●IPv6 over IPv4トンネルの仕組み

 まずはトンネル接続の基本的な仕組みを説明する。IPv6で通信をしたい二つのIPv6ネットワークがある。だが,中間にIPv6ネットワークがないので,IPv4ネットワークを経由して通信することになる(図1[拡大表示])。

 あて先が別のIPv6ネットワークであるIPv6パケットを受け取ったトンネル・ゲートウェイ(IPv6ネットワークとIPv4ネットワークの両方に接続したルーター)は,そのパケットの先頭にIPv4ヘッダーを付加してIPv4ネットワークに送出する(カプセル化)。付加するIPv4ヘッダーに入れるあて先アドレスは,対向のトンネル・ゲートウェイのIPv4アドレスである。またIPv4カプセル化されたパケットを受け取ったトンネル・ゲートウェイは,IPv4ヘッダーを取り除いてIPv6パケットを取り出す(カプセル開放)。このようにすればIPv6パケットをIPv4ネットワーク上に送り出せる。

 トンネル接続の種類を設定の仕方で大別すると,あらかじめ対向のトンネル・ゲートウェイのIPv4アドレスを設定しておく固定設定トンネルと,IPv6パケットのあて先アドレスからIPv4アドレスを取り出す自動設定トンネルの二つに分けられる。自動設定トンネルを利用するトンネル接続では,トンネル・ゲートウェイのIPv4アドレスを埋め込んだIPv6アドレスを使用するため,IPv6パケットのあて先アドレスから対向のトンネル・ゲートウェイのIPv4アドレスを知ることができる。このため,トンネル・ゲートウェイのIPv4アドレスが固定でない場合は,IPv6アドレスも固定ではなくなる。このようなことから,IPv6アドレスを固定したいユーザーであれば,固定設定トンネルを利用する方がよいと考えられる。しかし自動設定トンネルはトンネル設定作業が簡単なため,比較的手軽にIPv6を導入して利用することができる。

(屏 雄一郎)

屏 雄一郎
筆者はKDDI研究所 ネットワークエンジニアリンググループ研究員。学生時代は主にATMトラフィック制御を研究していた。入社後はIPネットワーク構築,運用技術,IPv4からIPv6への移行技術の研究開発などに取り組んでいる。