自宅のWi-Fiで見てるYouTube、IPv6接続だと知ってましたか？　(IPv6学習のまとめ)

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会社で使うPC等ではIPv4がまだ主流で、手動設定やDHCPサーバを利用しIPv4アドレスを設定して使っていると思いますが、
自宅のインターネット接続で見てるスマホ、YouTubeやGoogle検索などIPv6サービスが増えていて、ユーザーが知らないうちにIPv6アドレスが振られていること知ってましたか？

実はスマホやＰＣはIPv6が優先となっていて、
フレッツ光などのインターネット接続サービスをIPv6 PoEサービスで利用している家庭では、　スマホもＰＣも、ユーザーは意識せずともIPv6を使っています。


そもそもIPv6が誕生した背景は、IPv4のIPアドレス枯渇問題でした。
NAT技術でIPv4の不足をしのいできましたが、
IoT　5G時代の到来でIPv4だけでは限界となり、IPv6移行が進んでいます。
すでにインターネットトラフィックの30%がIPv6とのことです。(2020年 Google統計)

NAT（Network Address Translation）機能とは
LAN内のコンピュータにはプライベートIPv4アドレスを使い
そのLANとWANを接続するルータ機器にのみグローバルIPv4アドレスを割り当て
ルータ上のNAT機能がグローバルアドレスをプライベートアドレスに、またはその逆の変換を行う技術です。

関係ないと思っていたIPv6ですが、　IPv4との違いが気になって調べてみました。
以下、知ってると役立つ？項目をざっくり整理します。


IPv6アドレスの確認方法

ＰＣやスマホでは起動時やWi-Fi接続時にルータと交信して自動的にIPV6アドレスが生成されます。


■スマホ　iPhoneSE （iOS12.4.8）では
設定＞Wi-Fi>選択したネットワークの右端のiマークで確認できます。


■PC(Windows10)では　インターネットアクセスのプロパティで確認できます。　


コマンドプロンプトから、コマンドライン ipconfig /allで詳細が確認できます。




■家電
Amazon Echo Show5やFireTV4K Stickで
FireFoxを立ち上げてhttp://test-ipv6.com/に接続して調べてみると、
IPv6アドレスが設定されていました。
スマート家電でも意識せずにIPv6使ってたんですね。


IPv6アドレスの特徴

IPv4と異なっている、特徴的な項目をまとめました。

  • IPv6アドレスは長くて、表記ルールが難しい　（詳細は後述）


  • 一般のクライアントはIPv6アドレスは自動構成する　　
    　ステートフル自動設定モデルを使ってDHCPは使わない。
  • 自宅のIPv6インターネット環境では、アドレス自動構成情報はWi-Fiルータから取得する
  • 1NICに対して用途の違う複数のIPv6アドレスが自動構成される


  • 従来のサブネットマスク設定は必要としない。サブネットIDがアドレスの中に組み込まれている。
  • デフォルトデフォルトゲートウェイの設定は不要。自動検出構成する。
  • DNSサーバの情報も自動構成される。　 RFC6106
  • IPv6は重複アドレスの検出アルゴリズムを実行する


  • IPv4とIPv6に互換性はなく、直接通信できない


  • DNSがIPv4とIPv6の両方を「ひとつ」に見せている

  • サーバもIPv6対応し、DNSサーバにAAAAレコードを追加が必要
  • IPv6インターネット接続ではNATは使用しない


  • IPv4とIPv6のどちらを使うかを選ぶのはユーザ(アプリ）である。
    例えばChrome　YouTubeアプリ
IPv4アドレス やMACアドレスとの違い
アドレス種類 長さ 構成 例
IPv6 128bit サブネットプレフィックス + インターフェース識別子 2001:0db8:1234:5678:9abc:def0:1234:5678

8 つの16 ビットの16 進数値
先行ゼロは省略できる。
連続ブロックの連続するゼロには、二重コロン（::）を使用できる。
二重コロンはアドレスに1 回のみ使用できます。
IPv4 32bit ネットワーク部 + ホスト部 192.168.0.1
MAC 48bit ベンダーID：3バイト + 機器固有のID： 3バイト D0-AB-D5-75-D4-B2





IPv6アドレスの種類

PC　Windows10での表示と名称

IPv6 アドレス . . . . . . . . . . . .: 2404:7a86:71a0:3a00:a0f4:1be7:c550:6144(優先)
一時 IPv6 アドレス. . . . . . . . . .: 2404:7a86:71a0:3a00:9536:ccd8:55c1:8b7c(優先)
リンクローカル IPv6 アドレス. . . . .: fe80::a0f4:1be7:c450:7144%10(優先)



■IPv6 アドレス 
IPv4でいうところのグローバルアドレス。全世界で一意に決まる識別子。


■一時 IPv6 アドレス
IPv4でいうところのグローバルアドレス。全世界で一意に決まる識別子。
一時 IPv6 アドレスは、匿名アドレスと呼ばれる IPv6 アドレスで、24h または PC 再起動時にアドレスが変更される。
インターネット通信時は、この一時 IPv6 アドレスが使用され、クライアント PC の匿名性を担保しています。

インターネット上からの IPv6 デバイスへのアクセスは
ルータやPCのセキュリティで守られており、
基本的には外部からアクセスすることはできない。
（逆にルータとPCのファイアウォールを止めたらアクセスできる）


■リンクローカル IPv6 アドレス
fe80::ではじまるブロードキャストドメイン内の通信に対してのみ有効な特別なIPアドレスです。
すべてのネットワークインターフェースには、リンクローカルユニキャストアドレスを設定する必要があります。
IPv6 アドレスを自動設定する機能でも利用されます。


■ループバックアドレス（::1/128）自分自身を示す。　
IPv4 における127.0.0.1 に相当。
PCでping localhostすると、デフォルトはIPｖ6


■マルチキャストアドレス（ff0xから始まる　　xには1から8までの数字が入る）　
いくつかのノード宛にまとめてパケットを送信する
同一リンク内の全ノード　ff02::1（全ノードマルチキャストアドレス）
同一リンク内の全ルータ　ff02::2（全ルータマルチキャストアドレス）


長くなってきたので
IPv6アドレスの自動構成プロトコルや
各種IPv6確認コマンドは別記事にします。　

IPv6　結構複雑ですね,
//

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