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IPv6アドレスの概要
IPv6 では 128 ビットのアドレッシング モデルが使用されますが、IPv4 では 32 ビットのアドレスが使用されます。IPv6アドレスは、サイズが大きいだけでなく、いくつかの点でIPv4アドレスとは異なります。
表記
プレフィックス
アドレスの種類
これらの違いにより、IPv6アドレッシングはIPv4アドレッシングよりもシンプルで拡張性に優れています。
IPv6表記
IPv6アドレスは128ビット(32の16進数で表され)で、コロンで区切られた8つのセクションで構成されています。各セクションには 2 バイトが含まれ、各バイトは 0 から FF までの 16 進数で表されます。
IPv6アドレスは次のようになります。
2001:0db8:0000:0000:0000:0800:200c:7334
各セクションから先頭のゼロを省略するか、ゼロを含む連続するセクションをダブルコロンで置き換えることで、アドレスの例を次のように記述できます。
2001:db8:0:0:0:800:200c:7334または2001:db8::800:200c:7334
ダブルコロン区切り記号は、1つのIPv6アドレス内で1回のみ使用できます。例えば、IPv6アドレス2001:db8:0000:0000:ea34:0000:71ff:fe01を2001:db8::ea34::71ff:fe0として表すことはできません。
IPv6プレフィックス
IPv6アドレスプレフィックスは、アドレス空間またはネットワークのブロックを表します。プレフィックスは、IPv6プレフィックス(アドレス)とプレフィックス長の組み合わせです。形式は ipv6-prefix/prefix-lengthです。
IPv6アドレスは、さまざまな長さのプレフィックスに分割できます。プレフィックス長は、プレフィックスを構成するアドレス内の左端のビットの数を指定する10進数です。プレフィックス長はスラッシュの後に続き、ほとんどの場合、組織が所有するアドレスの部分を特定します。残りのビット(右端のビットまで)はすべて、個々のノードまたはインターフェイスを表します。
例えば、2001:db8:0000:0000:250:af:34ff:fe26/64のプレフィックス長は64です。
このアドレスの最初の64ビット(2001:db8:0000:0000)がプレフィックスです。残り(250:af:34ff:fe26)はインターフェイスを識別します。
IPv6アドレスタイプ
IPv6アドレスには、主に3つのカテゴリーがあります。
ユニキャスト—単一のインターフェイス用。
マルチキャスト—同じ物理メディア上の一連のインターフェイス用。パケットは、アドレスに関連付けられたすべてのインターフェイスに送信されます。
エニーキャスト—異なる物理メディア上の一連のインターフェイス用。パケットは、すべてのインターフェイスではなく、このアドレスに関連付けられたインターフェイスの1つにのみ送信されます。
ユニキャストアドレス
ユニキャストアドレスは、単一のインターフェイスを識別します。ネットワークデバイスがユニキャストアドレスにパケットを送信すると、パケットはそのアドレスによって識別される特定のインターフェイスにのみ送信されます。ユニキャストアドレスは、グローバルアドレススコープと2種類のローカルアドレススコープをサポートしています。
ユニキャストアドレスは、プレフィックスの n ビットとインターフェイス ID の 128 – n ビットで構成されています。
加入者アクセスネットワークのIPv6実装では、以下のタイプのユニキャストアドレスを使用できます。
グローバルユニキャストアドレス—ホストインターフェイスに割り当てられた一意のIPv6アドレス。これらのアドレスはグローバルスコープを持ち、基本的にIPv4パブリックアドレスと同じ目的を持っています。グローバルユニキャストアドレスは、インターネット上でルーティング可能です。
リンクローカルIPv6アドレス—同じリンク上に存在する隣接ホスト間の通信を許可するIPv6アドレス。リンクローカルアドレスにはローカルスコープがあり、リンクの外部では使用できません。常にプレフィックスFE80::/10が付いています。
ループバックIPv6アドレス—ループバックインターフェイスで使用されるIPv6アドレス。IPv6のループバックアドレスは0:0:0:0:0:0:0:0:0:1で、::1/128と表すことができます。
未指定アドレス—IPv6の未指定アドレスは0:0:0:0:0:0:0:0:0:0で、::/128と表記できます。
マルチキャストアドレス
マルチキャストアドレスは、通常、異なるノードに属する一連のインターフェイスを識別します。ネットワークデバイスがマルチキャストアドレスにパケットを送信すると、デバイスはそのアドレスで識別されるすべてのインターフェイスにパケットをブロードキャストします。IPv6 はブロードキャストアドレスをサポートしていませんが、代わりにこのロールでマルチキャストアドレスを使用します。
マルチキャストアドレスは、ノード、リンク、サイト、組織、グローバルスコープなど、16種類のアドレススコープをサポートします。プレフィックスの4ビットフィールドは、アドレススコープを識別します。
IPv6 加入者アクセス ネットワークでは、以下のタイプのマルチキャスト アドレスを使用できます。
送信請求されたノードマルチキャストアドレス—ネイバー送信請求(NS)メッセージがこのアドレスに送信されます。
全ノードマルチキャストアドレス—ルーターアドバタイズメント(RA)メッセージがこのアドレスに送信されます。
全ルーターマルチキャストアドレス—ルーター要請(RS)メッセージがこのアドレスに送信されます。
マルチキャストアドレスは、プレフィックスFF00::/8を使用します。
エニーキャストアドレス
エニーキャストアドレスは、通常、異なるノードに属する一連のインターフェイスを識別します。エニーキャストアドレスはマルチキャストアドレスと似ていますが、パケットがすべてのインターフェイスではなく1つのインターフェイスにのみ送信される点が異なります。ネットワークで使用されるルーティングプロトコルは、通常、エニーキャストアドレスのセット内で物理的に最も近いインターフェイスを判断し、パケットを宛先までの最短パスに沿ってルーティングします。
エニーキャストアドレスとユニキャストアドレスの間に違いはありませんが、サブネットルーターアドレスを除きます。エニーキャストサブネットルーターアドレスの場合、下位ビット(通常は64以上)はゼロです。エニーキャストアドレスは、ユニキャストアドレス空間から取得されます。
エニーキャストアドレスの詳細については、RFC 2526、 予約済みIPv6サブネットエニーキャストアドレスを参照してください。