IPv6ネットワークについて第2回

atushi.watanabe

IPv6について

今回も前回に引き続きIPv6について記載していきたいと思います。

ipv6アドレスの設定の仕方について

RAを使用してアドレスを設定

今回はRAを使用して自動でルータにアドレスを設定する方法について記載します。

IPv6にはIPv4でいうARPの代わりにNeighbor Discoveryというプロトコルを使用しています。
（IPv6ではARPは使われていません）

Neighbor DiscoveryはIPv6 ICMPの一種なのですが、以下の用途で使用されています。
・IPv6アドレスからMACアドレスを解決する
(ICMP Type135 ネイバーソリシテーション、 ICMP Type136 ネイバーアドバタイズメントを使用します)
・IPv6アドレスを自動設定する（ステートレス自動設定と呼ばれている）
(ICMP Type133 ルータソリシテーション、 ICMP Type134 ルータアドバタイズメントを使用します)
・重複したIPv6アドレスを持つ機器がいないかを調べる(DADと呼ばれている)

IPv6アドレスからMACアドレスを解決する場合は、
NS（ネイバーソリシテーション）という要求と、NA（ネイバーアドバタイズメント）という要請を返すことによって
リンクローカルアドレスを元に、MACアドレスを解決しています。

RAはRouter Advertisementと呼ばれておりNeighbor Discoveryプロトコルの一種で、
端末がIPv6アドレスを自動設定する際に使用されています。

RAを使用したIPv6アドレスの自動設定はステートレス自動設定とも呼ばれています。

この方法では RSというメッセージとRAというメッセージをやり取りすることによって
自動でIPv6アドレスを設定しています。

RSメッセージはルータ要請ともよばれ、アドレスを割り当ててもらいたい側が、ルータなどに送るメッセージです。
RAはルータアドバタイズメントとよばれ、ルータなどがアドレスを割り当てるために、プレフィックスやデフォルトゲートウェイなどの情報を
RSを送ってきた機器に渡すためのメッセージです。

RSやRAメッセージは実際にはICMPv6を使用しています。

RSとRAのメッセージをやりとりするためにはリンクローカルユニキャストアドレスが
双方の機器に設定されている必要があります。

Ciscoルータではデフォルトで200秒おきにルータはRAを送信しています。

RAを有効にするには以下のコマンドをまず実行する必要があります。

(config)# ipv6 unicast-routing

このコマンドを実行しないとRAがルータから送信されません。

またルータがRAを受信してインターフェースに自動でIPv6アドレスを設定したい場合は以下のコマンドを実行します。

(config-if)# ipv6 address autoconfig

実際の設定例

以下の例では R1 と R2 を使用して R2側で RA を受信して、プレフィックス部分を取得して、アドレスを設定しています。

まず先に R2 側で以下のコマンドを実行してみます。

R2(config)# int f0/0
R2(config-if)# ipv6 address autoconfig

すると、リンクローカルユニキャストアドレスのみが設定されました。
R2#show ipv6 interface f0/0
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
  IPv6 is enabled, link-local address is FE80::C001:17FF:FE90:0 [TEN]
  No global unicast address is configured
  Joined group address(es):
    FF02::1
    FF02::1:FF90:0
  MTU is 1500 bytes
  ICMP error messages limited to one every 100 milliseconds
  ICMP redirects are enabled
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds

次にR1側で以下のコマンドを実行してRAの情報を送信できるようにしてみます。

R1(config)#ipv6 unicast-routing
R1(config)#int f0
R1(config-if)#ipv6 address 2001:1::/64 eui-64

R1の f0 のインターフェースの状態を確認してみると RA が有効化されているのが確認できます。

R1#sh ipv6 interface f0
FastEthernet0 is up, line protocol is up
  IPv6 is enabled, link-local address is FE80::217:95FF:FE9E:F9B4
  No Virtual link-local address(es):
  Global unicast address(es):
    2001:1::217:95FF:FE9E:F9B4, subnet is 2001:1::/64 [EUI]
  Joined group address(es):
    FF02::1
    FF02::2
    FF02::1:FF9E:F9B4
  MTU is 1500 bytes
  ICMP error messages limited to one every 100 milliseconds
  ICMP redirects are enabled
  ICMP unreachables are sent
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds (using 30000)
  ND advertised reachable time is 0 (unspecified)
  ND advertised retransmit interval is 0 (unspecified)
  ND router advertisements are sent every 200 seconds
  ND router advertisements live for 1800 seconds
  ND advertised default router preference is Medium
  Hosts use stateless autoconfig for addresses.

続いてR2のほうを確認してみます。
するとR1と同じプレフィックスがR2に割り当てられて、自動でグローバルユニキャストアドレスが設定されました。
インターフェースID部分はEUI-64フォーマットを使用して生成されています。

R2#sh ipv6 int f0
FastEthernet0 is up, line protocol is up
  IPv6 is enabled, link-local address is FE80::21B:54FF:FE92:D142
  No Virtual link-local address(es):
  Stateless address autoconfig enabled
  Global unicast address(es):
    2001:1::21B:54FF:FE92:D142, subnet is 2001:1::/64 [EUI/CAL/PRE]
      valid lifetime 2591901 preferred lifetime 604701
  Joined group address(es):
    FF02::1
    FF02::1:FF92:D142
  MTU is 1500 bytes
  ICMP error messages limited to one every 100 milliseconds
  ICMP redirects are enabled
  ICMP unreachables are sent
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds (using 30000)
  Default router is FE80::217:95FF:FE9E:F9B4 on FastEthernet0

またR2のルーティングテーブルを確認すると以下のようにRAを受信した際に、
そのRAを送ってきたルータをデフォルトが設定されています。

R2#sh ipv6 route
IPv6 Routing Table - default - 4 entries
Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route
       B - BGP, HA - Home Agent, MR - Mobile Router, R - RIP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, NM - NEMO, ND - Neighbor Discovery
       l - LISP
       O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2
       ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
S   ::/0 [2/0]
     via FE80::217:95FF:FE9E:F9B4, FastEthernet0
C   2001:1::/64 [0/0]
     via FastEthernet0, directly connected
L   2001:1::21B:54FF:FE92:D142/128 [0/0]
     via FastEthernet0, receive
L   FF00::/8 [0/0]
     via Null0, receive

ちなみに下記のコマンドを実行するとルータは自動的にインターフェースからRAを
200秒おきに送信するようになりますが、