講義日程予定
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第 1 回 「ガイダンス」
第 2 回 「ユビキタスシティ検討ワーキング中間とりまとめ」
第 3 回 「次世代ネットワーク技術:情報家電」
第 4 回 「次世代ネットワーク技術:ホームネットワーク」
第 5 回 「次世代ネットワーク技術:インターネット技術」
第 6 回 「次世代ネットワーク技術:次世代インターネット技術」
第 7 回 「次世代ネットワーク技術: アドホックネットワーク」
第 8 回 「次世代ネットワーク技術: P2Pネットワーク」
第 9 回 「センシング技術:センサネットワーク」
第10回 「センシング技術:RFIDと測位技術」
第11回 「センシング技術:ケーススタディと討論」
第12回 「サービスアーキテクチャ:基盤ソフトウェア」
第13回 「サービスアーキテクチャ:XML技術」
第14回 「サービスアーキテクチャ:プライバシとセキュリティ」
第15回 「期末定期試験」
2006年度前期
情報システム構成論2
第4回 「次世代インターネット技術」
西尾 信彦
[email protected]
立命館大学 情報理工学部
IPv4におけるNAT透過性問題
• End-to-end通信の必要性
– どのホストとも直接接続したい
– しかしホストの数は増えていく一方
– 基本的にグローバルアドレスがなければ直接通信
は不可
• IPv6かNATか?
– グローバルアドレスがないホストはNATの内側
– すべてがIPv6になるのはまだ時間がかかる
– NATの壁を越えてEnd-to-endを実現させる技術
が注目されている
NATの役割
• 少数(通常1つ)のグローバルアドレスを付与され
• その内側にプライベートアドレスを付与したホスト群
により構成されるプライベートネットワークを成立さ
せる
– 主に内側から外側への通信を実現する
– そのため逆の通信は基本的に支援できない
• ファイアウォールなどセキュリティ機構は含まないが,
• 同一ハードウェアが同機構をもつことが多いため混
同される
• NATしただけではネットワーク攻撃は防げない
NATの基本構成
ホームネットワーク
192.168.0.2
プライベートネットワーク
192.168.0.3
グローバルネットワーク
NAT
192.168.0.1
100.0.0.1
192.168.0.4
200.0.0.1
NATのアウトバウンド通信
通常の通信
ホームネットワーク
192.168.0.2
送信元: 192.168.0.2:80
送信先: 200.0.0.1:10000
NAT
送信元: 100.0.0.1:80
送信先: 200.0.0.1:10000
192.168.0.3
NAT
192.168.0.1
100.0.0.1
送信元: 200.0.0.1:10000
送信先: 192.168.0.2:80
192.168.0.4
NAT
200.0.0.1
送信元: 200.0.0.1:10000
送信先: 100.0.0.1:80
NATのインバウンド通信
パケット破棄される通信
ホームネットワーク
192.168.0.2
送信元: 200.0.0.1:10000
送信先:100.0.0.1:80
192.168.0.3
NAT
192.168.0.1
100.0.0.1
200.0.0.1
192.168.0.4
パケット破棄
NAT透過性の実現:ポートフォワード
NATエントリの静的設定
ホームネットワーク
192.168.0.2
送信元: 200.0.0.1:10000
送信先: 192.168.0.2:80
NAT
送信元: 200.0.0.1:10000
送信先:100.0.0.1:80
192.168.0.3
NAT
192.168.0.1
100.0.0.1
送信元: 192.168.0.2:80
送信先: 200.0.0.1:10000
192.168.0.4
NAT
200.0.0.1
送信元: 100.0.0.1:80
送信先: 200.0.0.1:10000
NAT透過性の実現:中継ホスト方式
STUN
ホームネットワーク
192.168.0.2
その「穴」を用いてインバウンド接続,ただしUDPのみ
192.168.0.3
NAT
192.168.0.1
100.0.0.1
200.0.0.1
まずNATの「穴」を聞いてから
常時アウトバウンドで接続
192.168.0.4
234.0.0.1
中継ホスト
NAT透過のIPsec
• ESPのセッション開始時のIKEがNATにはばまれる
ので
• トンネル方式は可能だが、トランスポート方式は通
常不可能
• トンネル方式ではNATとIPsecのVPNホストを兼ね
る
• トランスポート方式では、lETFによりIPsec-NAT-Tが
提案
– IPsecパケットをUDPでカプセル化
– IKEプロセスをNAT上でネゴーシエイト
IPv6概要
• 128ビットアドレス
• 上位64ビットがネットワークプレフィックス
• 下位64ビットがホストアドレス
– ネットワークにクラスがない
• 16ビットずつ:で区切って16進法で記述する
• 間に0が続く場合には::と省略表記
– fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001
– fe80::1
IPv6アドレスのスコープ
• 一つのインタフェースに2つ(3つ)のアドレス
• リンクローカルアドレス
– ルータを越えない範囲で利用可能
– MACアドレスを利用するのでネットワークプレフィックスさ
えわかれば設定が簡易化
• グローバルアドレス
– 通常に配布されるend-to-endでグローバルに利用できる
アドレス
• (既に廃止が叫ばれるが)サイトローカルアドレス
– NATの弊害を繰り返す恐れがあるため
IPv6のアドレス方式
• ユニキャスト
– 従来通り
• マルチキャスト
– ブロードキャストはなくなった
• エニーキャスト
– そのネットワークプレフィックスのどれかのホスト
– もしくはそのホストのどれかのインタフェース
IPv6の近隣探索機能
• ICMPv6によるNDP: Neighbor Discovery
Protocol
• Router SolicitationとRouter Advertisement
• Neighbor SolicitationとNeighbor
Advertisement
– リンクローカルのマルチキャストでクエリ
– これらによりARPは必要なくなり、DHCPも必須
ではなくなった
– アドレスの多重割り当て確認も行なう
MobileIPv6
• ホストが異なったネットワーク間を移動するとき、
• 同じホストアドレスを使い続けても通信が可能に
する技術
• IPv4時代からあったがIPv6で最適化された
– IP-in-IPトンネリング
– 三角ルーティングの解消
– フォーリンエージェントの省略
Mobile IPv6のメカニズム
At Foreign Link
Route Optimization
さらにNetwork Mobility
• ネットワークが移動するとは
–
–
–
–
多くのホストがグループになって移動する
移動する車たち
車の中の多数のコンピュータとセンサー
多くの人(=携帯端末)を乗せた列車
• さらなる最適化の重要性
– MobileRouteによる
– NeMoから
– Nested Mobilityへ
IPv6への移行
• デュアルスタック
– IPv4とIPv6の両方をしゃべるホスト
• トンネリング
– IPv6パケットをIPv4パケットにつつんで遠方の
IPv6ネットワークまで届ける
• トランスレータ
– NAT-PTやSIIT
– End-to-endにはならない
IPv6トンネリング
• 自動トンネリングプロトコル
– 6 to 4
– ISATAP
• NAT環境でのトンネリング
– Teredo
本当にIPv6に移行できるか?
• OS(プロトコル実装)、ルータ(ciscoの怠慢)、
アプリケーション(キラーアプリの欠乏)などと
いわれるが
• 真の敵は
– IPv6がIPv4の上位互換性をもっていないこと
か?
– いつまでたってもIPv4への投資が減少できない
ダウンロード

2006年度前期 情報システム構成論2 第1回 「ガイダンス」