IPv4⇔IPv6　変換方法　~枯渇問題に対して~

IPv6とは、IPアドレスの枯渇問題を解消するために開発された、膨大な数を誇るIPアドレスです。
これまで世界で一般的に使われてきたIPv4からIPv6への移行は、そう簡単に一気にできるものではないので、段階的な移行をしていくために以下の技術が作られました。

それは①デュアルスタック②トンネリング③トランスレータです。

IPv4からIPv6への移行期間はIPv4とIPv6が混在するので、その併存した環境で通信を可能にするために、デュアルスタックやトンネリングやトランスレータを使用します。

①デュアルスタック

英語で言うとdual stack。dualとは「二重の、二つの」という意味で、stackは「積み重ね、山」という意味です。
二重に積み重なった状態という解釈をすると、意味が分かりやすいかもしれません。
何が二重なのかというと、IPv4とIPv6が二重になっている、ということです。

つまりデュアルスタックとは、ルータやネットワークが、IPv4とIPv6の両方を使える状態です。
これにより、IPv4とIPv6の両方が混在する環境でも通信が可能になります。

設定方法は以下です。
■まず、IPv6を有効化します。
Router(config)# ipv6 unicast-routing
■インターフェースにIPv4アドレスとIPv6アドレスを設定します。
Router(config)# interface GigabitEthernet0/1
Router(config-if)# ip address 192.168.100.254 255.255.255.0
Router(config-if)# ipv6 address 2001:1:1:1::1/64

これでIPv4とIPv6の両方のパケットを扱えるようになります。
デュアルスタック環境の完成というわけです！

②トンネリング

トンネリングとは、IPv4ネットワーク上でIPv6パケットをルーティングするための方式です。
トンネリングという単語の意味はというと、山のほうにあるあのトンネルを掘ること、またはどこかを通り抜けることというような意味です。
またトンネリングはIT用語として存在していて、その意味はネットワーク上で2点を外部から遮断した仮想的な回線で繋ぐことです。

つまり、IPv4というトンネルを通ることによってIPv6パケットを隠して（カプセル化して）通信させようという方式なのです。
トンネルの出口（つまり宛先）に到達したらそこでカプセル化が解除されて相手にIPv6パケットとして受け取ってもらえるということです。

これでIPv4を使って、IPv6ネットワーク間の通信が可能になります。
トンネリングの完成というわけです！
またトンネリングには、手動トンネリングである「手動トンネル」「GREトンネル」と、自動トンネリングである「6to4トンネル」「ISATAPトンネル」「Teredoトンネル」という種類があります。

③トランスレータ

トランスレータという単語は翻訳機、変換機という意味です。
その名の通り、トランスレータとは互換性のないIPv4とIPv6の間を取り持ち、それぞれに変換する機能なのです。
このトランスレータによって、それぞれのネットワークの機器がIPv6やIPv4を意識せずとも通信が可能になります。

トランスレータの方式には以下のものがあります。

■NAT-PT方式
NAT-PT方式は、プロトコルのアドレスやポート番号を交換するなど、IPv4ヘッダとIPv6ヘッダを相互に変換することにより、相互通信する方式です。

■Proxy方式
Proxy方式は、アプリケーション毎に送信元の代理となって送信先へ通信を行う方式です。アプリケーション層でのデータ中継となります。

■TRT方式
TRT方式は、TCPまたはUDPでセッションを奪って、代理となって通信を行う方式です。トランスポート層でのデータ中継となります。

これでトランスレートの完成というわけです！

以上、IPv4とIPv6を変換する方法についての紹介でした。