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Photo by 歌川国芳 / メトロポリタン美術館

IPv6 とIPv4の違いメモ　その1（概要）

くりりん_茶人_AI_和菓子旅

キーワード #IPv4 #IPv6 #違い

【注】この記事は、上記書籍のPDF版（無料）を元に作成しています。
PDF版は、クリエイティブ・コモンズのBY-NC-SA(表示 - 非営利 - 継承)により公開されているため、ガンガン引用しております。
著者である #小川晃通 氏に感謝しつつ

PDF記載の内容を、箇条書きでメモしていくスタイルを取ります。
基本的には自分用のメモとして作成しているため「知らなかったこと」をリストアップしているため、断片的です。
全体像を掴むためには、PDFをご参照ください

【序文】から

  • IPv4は32ビットでアドレスを表現するため、枯渇すると心配されていた

    • 1995年には、解決策としてのIPv6が提唱されていた（RFC1883）

  • IPv4とIPv6は互換性が無い！！
    　→　そのため、なかなか普及しなかった

  • 2011にIPv4の中央在庫が枯渇したため、拡大していった

  • 2017の段階ではIPv6 普及率が 50 %を超える地域も登場している

  • IPv6が普及した大きな要素

    • Apple社が2016年6月から
      iOS アプリの審査基準として IPv4 に依存するコードを禁止した

【混ざりつつも、似て非なるプロトコル 】から

  • IPv6は128ビットでアドレスを表現する

    • IPv4は32ビットで表現

    • IPv6は、2^96倍のアドレスを表現できる！

      • 2^96 は、約7.92 × 10^28 

        • 10^28 ＝　1億 × 1億 × 1億 × 1万

      • つまり、とんでもなく多くの数。

        • でも、きっと足りなくなる気がする。より多くの対象を扱う際に

  • v4とV6の共通点「インターネット・プロトコルである」ということ

  • 互換性が無いので、とても注意が必要

    • まったく別々のネットワークになる（定義的には）

    • とはいえ実運用では同じ物理回線やサーバを共有するのが一般的

      • PCを買い換える必要なし！（ルータは買い替えが必要になるかも）

  • 共通項「インターネットは1つである」という考え方。

  • 共通項「DNSによる名前空間」という考え方。

【背景や経緯の説明】から

  • IPv6に関連する仕様の多くはRFCという形で標準化されている

    • 誰でも読める形で公開されている

    • だがプロトコルの詳細が記載されており 初心者向けではない

    • また、以下の記載が無い

      • 「そのプロトコルがなぜ必要なのか」

      • 「他のプロトコルとの関係性」

      • 「他のプロトコルとの違い」

    • したがって、慣れていないとRFCを読んでも理解しにくい

    • 書籍（PDF）は、RFCだけでは理解しにくい部分を補う

  • IPv6のプロトコルや、その周辺技術は常に変化・進化してしまう

    • 標準化された当初と比べると、中身が大きく変わっている

    • 各種プロトコルの議論が続いている

    • 関連する新しいプロトコルも議論されている

  • 「背景」の解説も重視

    • この激動を理解するには、プロトコルそのものの解説だけでなく、
      各種プロトコルが考案された背景を含めた解説が必要 → PDFに有〼

【書籍の構成】　5部構成

  1. 本書を読むにあたっての前提知識: pp. 1-52（2章、52ページ）
    　インターネットそのものの解説など
    　ユーザ環境におけるIPv6対応とサーバ環境におけるIPv6対応を整理
    　スマホアプリなどでも必要になるNAT64やDNS64の概要も解説

  2. IPv6プロトコルとその周辺技術: [223] pp. 53-276 （14章、223ページ）
    　最も時間をかけた「心臓部」
    　特に注力：　「IPv6アドレスの自動設定」「マルチプレフィックス」

  3. IPv4とIPv6のデュアルスタック: [39] pp. 277-316（2章、39ページ）
    　IPv4とIPv6の名前解決をを両方とも同時に扱うことで
    　ユーザがIPv4とIPv6の違いを認識せずに使えるようにするため、
    　DNSがどのような役割を果たしているかを見ていく

  4. IPv4とIPv6の共存技術: [53] pp. 317-370（5章、53ページ）
    　直接の互換性がないため、さまざまな共存技術が、
    　周辺技術として提案されている
    　過去手法が改良されて新手法として提案されることもある

  5. IPv4アドレス在庫枯渇対策: [37] pp. 371-408（3章、37ページ）

  6. 【付録】NTT NGNにおけるIPv6の解説
    　　日本国内でIPv6を語るときには大きな要素となるNTT NGNを解説。
    　　事前に以下を読むことを推奨
    　　　第II部の
    　　　「デフォルトIPv6アドレス選択」
    　　　「マルチプレフィックスによるマルチホームの問題」


「心臓部」である、第II部のみ、章を紹介

第3章 IPv6アドレスとそのテキスト表記　　p.53−
第4章 IPv6アドレス体系　　p.63-
第5章 IPv6パケットの構成　　p.83-
第6章 ICMPv6　　p.101-
第7章 近隣探索プロトコル　　p.113−
第8章 IPv6アドレスの自動設定　　p.145-
第9章 DHCPv6　　p.159-
第10章 IPフラグメンテーション　　p.185-
第11章 Path MTU discovery　　p.197-
第12章 IPv6マルチキャスト　　p.203-
第13章 IPv6エニーキャスト　　p.221-
第14章 IPv6におけるマルチプレフィックス　　p.227-
第15章 IPv6とセキュリティ　　p.245-
第16章 プログラマにとってのIPv6対応　　p.265-

今日は ここまで！
次回以降、詳細に踏み込んでいきます。

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