IPv6 アドレスの概要
IPv6 では、IPv4 に使用される 32 ビット アドレスと比較して、128 ビット アドレス指定モデルが使用されます。IPv6 アドレスはサイズが大きいだけでなく、IPv4 アドレスとはいくつかの点で異なります。
記法
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 の表記
IPv6アドレスは128ビット長(32個の16進数で表現)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
各セクションの先頭の 0 を省略するか、ゼロを含む連続したセクションを 2 つのコロンに置き換えることで、例のアドレス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文字は、1 つの IPv6 アドレス内で 1 回だけ使用できます。例えば、IPv6 アドレス 2001:db8:0000:0000:ea34:0000:71ff:fe01 を 2001:db8::ea34::71ff:fe0 と表現することはできません。
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。 ipv6-prefix/prefix-lengthの形式をとります。
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の左端のビット数を指定する 10 進数値です。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識別します。残りのすべてのビット(右端のビットまで)は、個々のノードまたはインターフェイスを表します。
たとえば、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の場合。パケットは、アドレスに関連づ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。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 つだけに送信されます。
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ます。
ユニキャスト アドレスは、プレフィックスが n ビット、インターフェイス ID が 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ちます。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 - 同じリンク上にある隣接ホスト間の通信を可能にする 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。常に接頭辞 FE80::/10 が付きます。
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 ループバック アドレスは 0:0:0:0:0:0:0:1 で、::1/128 と表記できます。
未指定アドレス—IPv6 未指定アドレスは 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によって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 フィールドがアドレス 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。
Solicited-node マルチキャストアドレス—ネイバー送信請求(NS)メッセージは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)メッセージはこのアドレスに送信されます。
すべてのルーターのマルチキャストアドレス—ルーター要請(RS)メッセージはこのアドレスに送信されます。
マルチキャスト アドレスには、プレフィックス FF00::/8 が使用されます。
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どのインターフェイスが物理的に最も近いかを判断し、その宛先への最短パスに沿ってパケットを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、サブネットルーターアドレス以外の違いはありません。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 0 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、 Reserved IPv6 Subnet Anycast Addressesを参照してください。