この2番目の記事はIPv6シリーズの続きです。 最初の入門記事では、IPv6パケットの構造、アドレスの記録、およびプレフィックスについて説明しました。 今日は、IPv6のパケットの種類、マルチキャストの重要性、およびIPv6の自動ホスト構成の種類について説明します。
注：この記事や他の記事では、「ルーター」という言葉は「シスコルーター」を意味します。
IPv6ブロードキャストタイプ
IPv6には3つのタイプの配布があります。
- ユニキャスト-1つのソース、1つの受信者
- マルチキャスト -単一のソース、複数の受信者
- エニーキャスト-1つのソース、複数の潜在的な受信者が、そのうちの1人にのみ送信されます。
ご覧のとおり、放送放送はありません。 以前にブロードキャストが使用されていた場合、IPv6はマルチキャストアドレスを使用します。 確かに、マルチキャストの柔軟性がはるかに高い場合、ブロードキャストの範囲に制限する理由はあります。時には、ホストのグループに、時には全員にメッセージを送信できます。
マルチキャストの詳細
IPv6では、特別な範囲FF00 :: / 8がマルチキャストアドレスに割り当てられます。 つまり、 FFで始まるすべてのアドレスはマルチキャストです。
マルチキャストアドレスには次の2つのタイプがあります。
- 割り当てられたマルチキャスト-目的が事前に決められている特別なアドレス。
- 要求済み（要請されたマルチキャスト）-デバイスがアプリケーションタスクに使用できるその他のアドレス。
割り当てられたアドレス
割り当てられたアドレスは、特定のデバイスグループ用に予約されたマルチキャストアドレスです。 そのようなアドレスに送信されたパケットは、グループ内のすべてのデバイスで受信されます。 特別に指定された2つのマルチキャストアドレスがあります。
- FF02 :: 1-このグループには、ローカルネットワーク上のすべてのデバイスが含まれます。 したがって、この特別なマルチキャストアドレスは、IPv4のブロードキャストアドレスのように動作します。 すべてのデバイスは、FF02 :: 1に送信されたパケットを受け入れる必要があります。
- FF02 :: 2-このグループにはすべてのルーターが含まれます。 このアドレスを使用して、ローカルネットワーク上にあるルーターにニュースレターを送信できます。 CiscoルーターでIPv6のルーティングモードが有効になるとすぐに、自動的にこのグループのメンバーになり、FF02 :: 2宛てのすべてのトラフィックの受け入れを開始します。
要求されたアドレス
このタイプのアドレスは、ユニキャストアドレスが何らかのインターフェイスに表示されるときに自動的に表示されます。 アドレスはネットワークFF02から形成されます：0：0：0：0：1：FF00 :: / 104、残りの24ビットは設定されたユニキャストアドレスと同じです。 / 104は、このネットワークからアドレスを形成するために最初の104ビットのみが取得されることに注意してください（最後の2つのゼロはレコードに含まれません）。
宛先アドレスがネットワークFF02：0：0：0：0：1：FF00 / 104にあるパケットをデバイスが受信すると、このアドレスの残りの24ビットが最後の24ビットと等しい場合、このパケットを受信する必要がありますデバイス自体のユニキャストアドレスのビット。
アドレス2001：0DB8：ABCD：0001：0000：0000：0123：A050のデバイスがあるとします。 この場合、最後の24ビット（6桁の16進数）は「23：A050」です。 したがって、このデバイスは、マルチキャストアドレスFF02：0：0：0：0：1：FF23：A050に着信する同じトラフィックを受け入れる必要があります。
このようなマルチキャストアドレスは、一部のデバイスがネイバーのMACアドレス（IPv4のARPのアナログ）を見つけたい状況でアクティブに使用されます。
たとえば、一部のデバイスはローカルアドレスFE80 :: 1234：5678にパケットを送信したいと考えています。 これはローカルアドレスであるため（FE80で始まるため、前の記事でアドレスタイプについて詳しく説明していました）、ローカルネットワークに配置されています。 したがって、何かを送信するには、ターゲットデバイスのMACアドレスを確認する必要があります（イーサネットフレームを形成するため）。 ホストは、要求された（要請された）アドレス、FF02：0：0：0：0：1：FF34：5678パケットにマルチキャストアドレスを送信します。 最後の24ビット「34：5678」は、検索対象のデバイスのIPv6アドレスから取得されました。 IPv4とARPのバンドルの場合、このパケットはアドレス255.255.255.255に送信されます。
さらに、目的のデバイスはこのマルチキャストパケットにユニキャストで応答し、応答でMACアドレスを報告します。
いくつかのデバイスがそのようなパケットを処理する場合もあります（アドレスの最後の24ビットに一致する場合）が、心配する必要はありません。これは、すべてのデバイスがリクエストを処理したときにブロードキャストするよりも優れているからです。
自動設定
IPv6では、新しいホスト自動構成メカニズムが導入されています。 これは、ステートレスアドレス自動構成またはSLAACと呼ばれます。 DHCPv6サーバーを使用せずに、またはホストと組み合わせて、ホストによってIPアドレスとネットワークプレフィックスを自動的に取得するために使用されます。
実際、ネットワークを作成するとき、ルーター上のこのネットワークのゲートウェイアドレスとプレフィックスを規定します。 この情報は、デバイスにアドレスを提供するのに十分です。 SLAACメカニズムにより、ルーターは、ネットワーク上にDHCPv6がない場合でもデバイスにアドレスを割り当てることができます。
動作中のIPv6インターフェイスを備えたCiscoルーターは、IPアドレスのネットワーク部分やプレフィックス長など、このネットワークに関する情報をネットワークに送信します。 さらに、このメッセージにはネットワークのデフォルトゲートウェイアドレスが含まれています。 このメッセージはルーターアドバタイズ（RA）と呼ばれ、通常200秒ごとにマルチキャストアドレスFF02 ::に送信されます。
アドレスを必要とする新しいデバイスがネットワーク上に表示された場合、次のブロードキャストまで200秒待つ必要はありません。ルーター（ルーター要請またはRS）に要求を送信し、すぐに設定を送信するように要求できます。 ルーターへの要求は、アドレスFF02 :: 2に対して行われます。
RAおよびRSメッセージは両方ともICMPv6プロトコルを使用して送信され、IPパケットにマルチキャスト受信者アドレスが含まれます。
ルーターがネットワークに完全にサービスを提供する（RAをネットワークに送信してRSに応答する）ためには、インターフェイスでIPv6アドレスを構成するだけでは不十分です。また、グローバル構成モードで
ipv6 unicast routing
コマンドを入力して、IPv6ネットワークのルーティングモードを有効にする必要があります。
アドレスを割り当てるには、次の3つの方法があります。
- ルーターは、サブネット、プレフィックス、およびゲートウェイアドレスを発行します。 デバイスは他の情報を受け取りません。
- ルーターはサブネット、プレフィックス、およびゲートウェイアドレスを提供し、別のDHCPv6サーバーは追加情報を提供します。オプション、ルート、DNSサーバーアドレス、および必要に応じてその他の情報です。
- ステートレスアドレス自動設定はまったく使用されません-デバイスはルーターからRAを使用しませんが、DHCPv6サーバーにアクセスします。DHCPv6サーバーは、DHCP設定に応じて、アドレス、ゲートウェイ、プレフィックス、DNSサーバーなどを含むすべての必要な情報を提供します。
3番目のオプションを使用する場合、DHCPサーバーはクライアントに完全なIPv6アドレス（すべて128ビット）をクライアントインターフェイスに割り当てます。 最初の2つのオプションを使用する場合、ルーターはクライアントに、それが配置されているネットワーク、ゲートウェイ、およびプレフィックスのみを通知します。 したがって、クライアントにはIPアドレスの後半（インターフェイス識別子）がありません。 アドレスは128ビットで構成され、ルーターは最大で最初の64ビットのみを提供することを思い出してください。ホスト情報が配置される残りの64ビットは、デバイス自体で埋める必要があります。デバイスが正確に何を置くかは重要ではありません。最初の64ビット（ネットワーク）は正しかった。 IPアドレスの右半分を生成するには、 EUI-64アルゴリズムを使用するか、一般的にランダムな番号のセットを生成します。
UPD1：住所の右側について個人的なアカウントで私に尋ねました。なぜそれに関する情報がほとんどないのですか。 答えます。 彼らはあなたにIPv4で192.168.0.0/24グリッドを提供し、自分に合った部分を考えました。 ここで同じことは、今だけファンタジーが野生になる場所があります:)希少なファンタジーを持っている人-EUI-64があります