IPv6（Internet Protocol version 6）
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用語解説
128ビットのアドレス空間を持つインターネット層プロトコルです。IPv4との直接のオンワイヤ互換性はなく、固定長の基本ヘッダ、拡張ヘッダ、Neighbor Discovery、SLAAC等によって大規模なアドレス割当てと効率的な転送・自動設定を支えます。
■ 試験で押さえるポイント
アドレスは128ビットを16ビットずつ8組の16進数で表し、各組の先頭0を省略でき、連続する0の組を一度だけ::で圧縮できます。省略を展開して8組になることを確認し、::を二度使いません。
代表的なアドレスにはグローバルユニキャスト、同一リンク限定のlink-localであるfe80::/10、マルチキャストff00::/8、ループバック::1、未指定::があります。IPv4のブロードキャストはなく、必要な一斉通知にはマルチキャストを使います。
基本ヘッダは40バイト固定で、送信元・宛先、Traffic Class、Flow Label、Payload Length、Next Header、Hop Limit等を持ちます。チェックサムや途中ルータでの断片化を基本ヘッダから外し、追加機能は拡張ヘッダとして連結します。
ルータはIPv6パケットを途中で断片化しません。送信元がPath MTU Discovery等で経路MTUを把握し、必要ならFragmentヘッダを付けます。ICMPv6 Packet Too Bigを遮断すると大きな通信だけ止まるため、ICMPv6を一律禁止しません。
Neighbor DiscoveryはICMPv6を使い、近隣のリンク層アドレス解決、Router Solicitation／Advertisement、到達不能検出、重複アドレス検出等を行います。IPv4のARPをIPv6でそのまま使うわけではありません。
SLAACではRouter Advertisementのプレフィックス等から端末がアドレスを構成できます。DHCPv6は追加設定又は状態管理に使えますが、IPv4 DHCPと役割が完全に同じではなく、通常デフォルトルータはRAから学習します。
IPv6でIPsecを利用できることと、全IPv6通信が自動的に暗号化・認証されることは別です。NATが不要になる場合でもファイアウォール、最小権限、RA／ND防御、拡張ヘッダ処理及び端末更新が必要です。
■ 過去問での着眼点
IPv6は128ビットアドレスと40バイトの基本ヘッダを使い、ARPではなくICMPv6のNeighbor Discoveryで近隣探索やルータ発見を行います。アドレス圧縮、link-local、マルチキャスト、送信元だけが行う断片化、SLAACとDHCPv6の役割を区別します。IPv6対応又はIPsec利用可能というだけで通信は自動暗号化されないため、IPv4と同様に明示的なセキュリティ設計が必要です。
例: 2001:db8:0:0:0:0:0:1は2001:db8::1と一度だけ圧縮できます。端末はfe80::/10のlink-localアドレスを使ってRAを受け、SLAACでグローバルアドレスを構成しても、通信内容を守るにはTLSやIPsec等を別途設定します。