ホームネットワークのIPv6

この記事では、ホームネットワークにIPv6を実装するためのサポートとオプションの現在の状態を説明します。 この記事は2012年の秋に書かれたもので、1年で完全に無関係になる可能性がありますが、それでも今日のIPv6のステータスについて説明します。 この情報は主にホームネットワークプロバイダーを対象としているため、トランクはこの記事の「プロバイダー」の定義に該当しません。







少し前までは、IPv4アドレスの無料配布が終了したため、毎日IPv6に関する質問が増えています。 しかし、質問自体はほとんどの場合、質問者の頭の中のIPv6の概念と物事の実際の状態との間のギャップを示しています。



最も一般的な質問の中で、「請求書はIPv6アドレスをサポートしていますか？」という選択ができます。 同時に、「すべての機器を実装する準備ができていますか？」という答えは驚くべきです。「そこで何を準備する必要がありますか？」



IPv6の基本をrfc（ http://tools.ietf.org/html/rfc2460 ）またはWikipedia（ http://ru.wikipedia.org/wiki/Ipv6 ）から書き直したくないので、この基本的な質問に2つの文で答えます。 IPv4とIPv6は、完全に異なる2つの異なるプロトコルです。 たとえば、AppleTalkやIPXとはまったく異なります。 したがって、IPv6は単なる「他のアドレス」ではなく、完全に異なるプロトコルです。



上記はまずウクライナのプロバイダーによって理解される必要があります：IPv6ネットワークにはUA-IXはありません。プロトコルにはパケットのIPv6ヘッダーにルーティング要素が含まれます（ http://tools.ietf.org/html/rfc3587 ）、ネットワークはデフォルトで集約され、IPv6フル-viewは8Kプレフィックスを超えることはできません。 したがって、プロバイダーは、「UA-IXに100Mがないのはなぜですか？」という加入者の一連の質問に答える必要があります。



また、現在、完全なIPv6管理をサポートする課金システムはありません。 一部のシステムはIPv6サポートを発表していますが、実際にはこの「サポート」は単なる変更されたIPアドレスフィールドです。 そして、標準によれば、アドレスはエンドユーザーに割り当てられていません。ネットワークは、古い推奨事項-/ 48ネットワーク（ http://tools.ietf.org/html/rfc6177 ）、新しいRIPE推奨事項-既に/ 56ネットワーク、t .e。 18446744073709551616アドレスの256ネットワーク。 私たちは繰り返します-各加入者に。 現在、これらの標準をサポートしている既知の請求システムはありません。



それにもかかわらず、IPv4アドレスを取得できないことと、それらの家賃の着実な上昇により、IPv6プロトコルの使用について考えるようになりました。



IPv6を実装するための2つのオプション、デュアルスタックと純粋なIPv6を見ていきます。

デュアルスタックでのIPv6の使用

デュアルスタックは、IPv6とIPv4の並行使用です。 ユーザーは両方のアドレスオプションを受け取ります。 明らかに、誰も本当のIPv4アドレスを発行しません。 プロバイダーにとってIPv6には意味がありません。タスクはIPv4アドレスを保存することです。



現在、すべてのクライアント機器は、両方のプロトコルのアドレスとルートの受信を高品質でサポートしており、Dual-Stackユーザーにとって問題はありません。 しかし、プロバイダーの側では、すべてがやや悲しくなります。



アクセススイッチから始めましょう。 証明済みのdhcpスヌーピング+ opt82の組み合わせは、IPv6プロトコルですぐに使用できます。opt37（ http://tools.ietf.org/html/rfc4649 ）とのみ呼ばれますが、スイッチ自体は少なくともIPv6プロトコルをサポートする必要があります。それ以外の場合、状況は「愚かな」スイッチにDHCPがあるネットワークに似ており、クライアントルータがアドレスを配布します。



これまで、IPv6のこのようなサポートは、DES-3200以降の最新のD-Link、および尊敬されるnag.ruからのSNRスイッチなどのより極端なオプションでのみ知られており、プロバイダーが購入して、ファームウェアグリッチの永遠のベータテスターを自分のお金で購読します。 しかし、DCN（ http://www.dcnglobal.com ）に敬意を払う必要があります 。これらはSNR、Edge-Core、および他の多くのブランドです-D-Linkスイッチを購入する際、管理者はベータ版にも多くの時間を費やしますバグのテストとキャッチ。



また、実際の負荷の下で必要なIPv6機能をテストすることは特に行われず、IPv6プロバイダーの大部分はテスト形式でのみ存在するため、運用にIPv6が導入されるリスクはこの分野の先駆者になる可能性があります。



アドレスの発行にVPN（PPTP、PPPoE）を使用すると、間違いなくアクセススイッチへの要求が減少しますが、サブスクライバー間の否定性の量が増加します。



合計：現在、「不安定な」メーカーのスイッチの新しいモデルのごく一部のみが、必要なIPv6ネットワーク保護機能をサポートしています。



ネットワークの真ん中で物事は良くありません。 ネットワークセンターがFreeBSD / Linuxのサーバーであるオプションは慎重に検討しません。そのようなネットワークは通常小規模であり、頭に/ 22または/ 23のIPv4アドレスがあり、すべてのユーザーに長時間持続します。 FreeBSDについては、dummynetが複数のコアを使用することをまだ学習していないことを思い出してください。



センターの「平均的な」プロバイダーには、中規模の機器から何らかの種類のシスコ/ジュニパー/エクストリームがあります。 テストのために、Cisco 3750Gを使用しました。これは、同様の規模のプロバイダーの間でかなり一般的なソリューションです。 IPv6サポートを有効にすると、リソースが半分にも削減されなかったことがわかります。

• ユニキャストMACアドレスの数：1.5K
• IPv4ユニキャストルートの数：2.75K
• 直接接続されたIPv4ホストの数：1.5K
• 間接IPv4ルートの数：1.25K
• 直接接続されたIPv6アドレスの数：1.5K
• 間接IPv6ユニキャストルートの数：1.25K

IPv4の番号を思い出してください。

• ユニキャストMACアドレスの数：3K
• IPv4ユニキャストルートの数：11K
• 直接接続されたIPv4ホストの数：3K
• 間接IPv4ルートの数：8K

1500人の加入者-これは誰にも適していませんが、最大1200のルートは災害です。現在、小さなロシアのトラフィック交換ポイントでさえ2,000のプレフィックスを送信します。DTEL-IX、UA-IX、または特にMSK-IX。



しかし、主な問題は、ユーザーが実際のIPv4の下でNATされる必要があることです。 「平均的な」ネットワークの状況では、これは簡単な作業ではありません。 サーバーを介して数ギガビットを駆動する必要があるため、トラフィックの質が低下し、遅延が大きくなり、苦情やチャーンが発生します。



数ギガビットのトラフィック量では、FreeBSD / Linux / Mikrotikに基づく「ソフト」シェーパーに戻ることはすでに不可能であり、Cisco ASR1000レベルの機器を購入することは非現実的です。



また、IPv6トラフィック自体をどうするかも問題です。 アップリンクを提供しますか？ ほとんどすべてのアップリンクは、IPv6トラフィックの通過に対して個別に課金します。 IPv6をIPv4にまとめますか？ その場合、IPv6を使用しても意味がありません。 ハリケーンエレクトリック（ http://www.tunnelbroker.net/new_tunnel.php?type=bgp ）のような人とトンネルピアリングを上げますか？ 最初に、トラフィックは「世界」（同様の分離を持つ）を通過し、次に、特定の制限に達すると、ハリケーンエレクトリックも輸送にお金を取り始めます。 オーバーヘッドコストの増加に加えて、IPv6を導入してもプラスになるものはありません。 とにかくNATを使用する場合は、グレーのIPv4アドレスをNATするだけで済みます。 ユーザーは違いに気付かないでしょう。



合計： 「平均的な」プロバイダーに典型的な機器は、ユーザーがデュアルスタックで作業するために使用することはまったく不可能であるか、数回以上ロードされます（個別のルーティングとNAT）。

Clean IPv6の使用

デュアルスタックをホームネットワークに展開することの不便さを考えると、プロバイダーには論理的な質問があります。「ネットワークの1つのセグメントのみを「クリーンな」IPv6に転送し、残りを以前のように動作させるとどうなりますか？」 理論的には、このようなスキームは適切に見えます。IPv6の下に別のハードウェアを置き、ユーザーにIPv6アドレスを配布し、アップリンクIPv6からトランジットを購入し、それらを機能させます。 純粋なIPv6の現在のサポート状況を詳しく見てみましょう。



今回は、アクセススイッチの分析を省略しましょう。すべてがデュアルスタックのセクションで説明したものと同じですが、自動構成でIPv6を受信する場合、D-Linkスイッチには提案されたルートが表示されないため、デフォルトゲートウェイの準備が必要です手動で処方します。



ネットワークの「中心」の例として、シスコの機器であるIOSバージョン15.1を再度使用しました。 「実際の」シスコについての苦情はありません。IPv6アドレスとルートは、自動構成とDHCPv6の両方で正しく受信されます。 ルーターの役割自体が正しく機能します。 RA、NDなどと連携するための多くのオプションがあり、すべてがドキュメントに従って機能します。 アドレスは、自動構成とDHCPv6の両方によって正しく配布されます。 ここで、ホームネットワークプロバイダーは、IPv6の起動に特に問題のない高速道路のみをen望できます。



クライアントハードウェアに移りましょう。 これは、たとえばIETF自体（ http://tools.ietf.org/html/rfc6586 ）によって何度も書かれていますが、製造業者がIPv6サポートを積極的に開発しているという希望により、ユーザー接続の基本的なオプションを検討せざるを得ませんでした。 つまり、Cisco Wi-Fiルーター（Linksys）、およびDebian / Ubuntu、Mac OS X、Windows 7を実行するコンピューターの「クリーンな」IPv6接続の操作性を確認しました。上記のすべてに最新のソフトウェア/アップデート/パッチ/ファームウェアがありました。



Wi-Fiルーター。 テストには、かなり新しいCisco SB RV110Wルーターを使用しました。 このルーターにはLinksysというラベルが付けられなくなり、Cisco Small Businessからリリースされました。 WANポートとLANポートの両方でIPv6の完全なサポートを宣言しました。 実際、メニューには、これらのポートのさまざまなIPv4とIPv6の組み合わせがあります。 両方に「クリーン」なIPv6を選択し、ルーターを再起動して、接続を試みました。 wi-fiネットワークに接続されたコンピューターは、fc00 ::範囲（ http://tools.ietf.org/html/rfc4193 ）から「灰色」のIPv6アドレスを受信し、ルーターの管理パネルに入ることができましたが、それ以上はできませんでした-インターネットアクセスコンピューターはありませんでした。 ルーターで、次の図を見ました。

• WANポートで、ルーターはIPv6アドレスとルートを正しく受信しましたが、DNSを取得しませんでした。 手動で登録されたDNSは正しく機能しました。
• IPv4サポートが無効になっていても、ルーターはそれを使用しようとします。たとえば、2a00：1450：400d：804 :: 1009でpingを実行しますが、google.comでpingを実行するとAレコードが見つかりません。 これはNTPにも適用されます。サーバー入力フィールドにIPv6アドレスを入力できますが、ルーターはAレコードを解決しようとし、対応するエラーでログを満たします。
• ルーターは、IPv6 NATの実行方法を知りません。 「グレー」アドレスを使用してLANからインターネットへのアクセスを設定することはできませんでした。 唯一の解決策は、ルーターのDHCPv6設定でLAN用の実際のIPv6ネットワークをセットアップし、IPv6ルーティングセクションで対応するルートを設定することです。

合計：製造元によって宣言されたIPv6サポートは存在しますが、それを構成するには、平均的なユーザーレベルよりも2〜3桁高い知識が必要です。一方、プロバイダーのサポートのある電話による構成の成功の可能性はほとんどありません。 あまり知られていないブランドの機器で、状況は少なくとも良くなることを確信できます。



Debian / Ubuntu。 テストは、最新のソフトウェアバージョン（Debian WheezyおよびUbuntu 12.10）で行われました。 同じ振る舞いを考慮して、将来的にはDebianの定義の下でそれらを組み合わせます。 ここでは状況が改善されています。

• インストール中、Debianは自動設定用のIPv6アドレスを正しく取得し、ルートとDNSは正しく機能しますが、アドレスを受信すると、デフォルトゲートウェイを含むすべてのルートが失われます。 したがって、インターネットアクセスが失われ、短いDHCPリースタイムアウトでインストールが停止する可能性があります。
• インストールされたシステムを起動すると、IPv6アドレスとDNS Debianは自動設定とDHCPv6の両方で正しく受信しますが、デフォルトゲートウェイが永続的に存在しないため、手動で登録する必要があります。 唯一の良いニュースは、将来アドレスが受信されたときに上書きされないことです。

合計：一方では、Debianの「クリーン」なIPv6に対する完全なバグフリーサポートはまだありませんが、他方では、OSとしてのDebianの選択は、ユーザーが特別な問題なしにゲートウェイへのルートを手動で登録できることを意味します



Mac OSX。IPv6の完全なサポートを期待していたという事実にもかかわらず、実際には次のことが得られました。

• 自動構成とDHCPv6の両方でIPv6アドレスとルートを正しく受信しますが、DNSは選択されません。 DNSを手動で登録すると、すべてが正常に機能します。
• ネットワークは完全に動作していますが、ネットワーク接続には感嘆符付きのエラーアイコンが表示されます。 削除するには、ネットワーク設定に移動し、アドレスを手動で取得することを選択し、IPv4アドレスを登録する必要があります。

合計： Mac OS Xには「クリーン」なIPv6に対するバグのない本格的なサポートがまだありません。通常のプロバイダーサポートではこのOSの知識が完全に不足しているため、Apple製品のユーザーからの否定的で忠誠心の低下が予想されます。



Windows7。驚いたことに、このOSは、そのままでTeredo（ http://technet.microsoft.com/en-us/network/cc917486.aspx ）を介してIPv6サポートを整理し、IPv6プロトコルを使用する次の機能を示しました。

• IPv6アドレスは自動構成とDHCPv6の両方で取得されますが、サーバーが生成するものに関係なく、マスクは/ 48に設定されます。 発行/ 56ネットワークに関するRIPEの推奨事項を思い出してください; Windowsの場合、アドレスの自動配布は不可能であることがわかります。
• DNSは選択されません。 DNSを手動で登録すると、そのパラメーターが保存されます。
• 提案されたルートはルーティングテーブルに入力されますが、Teredoトンネルよりも低い優先順位が付けられます。 IPv6接続を機能させるには、トンネル関連のサービスと設定を停止して無効にする必要があります。そのほとんどには管理者権限が必要です。 さらに、一部の操作は、netshユーティリティを使用してコマンドラインからしか実行できません（！）。
• 上記の操作を行った後でも、このOSでは「純粋な」IPv6が機能しません。エラーアイコン「接続が制限されているか使用できません」が表示されます。 ゲートウェイとDNSなしでIPv4アドレスを登録する必要があります。その後、IPv6ネットワークは完全に機能し始めます。

合計： Windows 7では「クリーン」なIPv6 の完全なバグフリーサポートはありません 。IPv6を構成することは可能ですが、これにはホームネットワークでは不可能な平均的なWindows管理者レベルの知識が必要です。

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ただし、ユーザーがIPv6を取得して構成する際の技術的な困難を克服したとしても、この「未来のネットワーク」で今日彼を待っているのは何でしょうか。 残念ながら、彼にはほとんど何も期待されていません。 人気のあるサイトを調べてみると、次のことがわかります。

• IPv6での作業：google、youtube、facebook、vkontakte
• IPv6は機能しません：skype、icq、yandex、odnoklassniki、steam、ex.ua、およびニュース、エンターテイメント、ゲームリソースを含む他のほとんどすべて。

microsoft.comにもAAAAレコードはありません。 また、他のマイクロソフトサービスはIPv6サポートを奪われているため、たとえば、OSをインストールして実行することはできますが、更新することは既にありません。 さらに、Microsoft Security Essentialsは動作を停止し、署名を更新できなくなります。



はい、また、たとえばyoutubeなどの主張されたパフォーマンスも相対的です。リソース自体はIPv6を完全にサポートしていますが、それを使用するには、Adobe Flash Playerが必要です。 すべてのアドビのリソースはIPv6では使用できません。



出力は同じNATのままであり、異なる方向にのみ存在します。唯一の既知のソフトウェアソリューションはLinux用のNAT64（ http://www.litech.org/tayga ）であり、その最後の変更は2011年6月10日であり、一般的なディストリビューションの一部ではありません。 はい。クライアントトラフィックの90％以上がIPv4ネットワークに送られることは明らかであり、デュアルスタックに必要な容量の問題については上記で説明しました。

まとめ

まとめると、次の結論を導き出すことができます。

• 現在、IPv6プロトコルはホームネットワークプロバイダーの補助と見なすことができます.IPv6ネットワークがユーザーリソースであまり広く充填されていないため、世界のIPv6への早期移行を期待することは意味がありません。
• 「クリーンな」IPv6ネットワークを展開することは実際には不可能と思われます。アクセス機器も加入者機器も、IPv4プロトコルのない本格的なネットワークをサポートしていません。
• デュアルスタックを使用しても意味がありません。 すべて同じNATですが、IPv6をサポートするためにすべてのアクセス機器とセンターを更新する必要性と、IPv6トラフィックの通過用の帯域を個別に取得する必要性によって重荷になりました。
• 実際、現時点では、GoogleサービスとトレントのみがIPv6ネットワークを使用し、残りのトラフィックはIPv4に送られます。 質問：トレントサポートを改善するために、すべてのアクセス機器を変更する必要がありますか？ -おそらく、プロバイダーの回答は1つだけです。

UPD：彼がDebian Wheezy用にビルドしたtaygaパッケージに気付かなかったことをandrewshに謝ります。