図2●6to4アドレスの構造
先頭16ビットの「2002」が6to4アドレスであることを示す。6to4ルーターのIPv4アドレスと合わせた先頭48ビットが6to4サイトのプレフィックスとなる。6to4ルーターや6to4サイト内にあるIPv6ルーターは，サブネットIDを付けて各ホストに64ビットのプレフィックスを通知する。

　自動設定トンネルを利用したトンネル接続方式について，まずは6to4の仕組みから説明する。

　6to4で使用するアドレスについては，IPアドレスの割り当てを管理するIANA（Internet Assigned Number Authority）より，「2002::/16」注1）という16ビットのIPv6プレフィックス注2）が6to4用に割り当てられている（図2[拡大表示]）。6to4を利用するユーザーは，その後に32ビットのIPv4アドレスを埋め込んで48ビットのプレフィックスを生成する。

注1）　「2002:0:0:0:0:0:0:0/16」のことだが，IPv6のアドレスは0が続くところは「::」と省略できる。

注2）　あるネットワークを対象に割り振られる識別子。プレフィックスのビットパターンとビット長により，IPv6アドレスがどのグループ（サイト，サブネットなど）に属しているかを示す。

サイト全体を対象とする6to4

　6to4アドレスをグローバルIPv6アドレスとするためには，生成した48ビットのプレフィックスが一意に特定されなければならない。このため6to4アドレスに埋め込むIPv4アドレスは，グローバル・アドレスでなければならない。

図3●6to4サイトの構成例
6to4サイトではサブネットIDに16ビットが割り当てられている。このため，一つのグローバルIPv4アドレスで約6万5000のサブネットを持つ6to4サイトを構築できる

　グローバルIPv4アドレスを持つユーザーは，先頭が「2002」である48ビットのIPv6プレフィックスが割り当てられたことになる。このプレフィックスを利用して，自由にIPv6ネットワーク（6to4サイト）を構築できる（図3[拡大表示]）。

　例えば，10.0.0.1というグローバルIPv4アドレス注3）が割り当てられているユーザーは，2002:a00:1::/48というIPv6プレフィックスを使用することができる注4）。IPv6では通常サブネットには64ビットのプレフィックスを割り当てるので，サブネットIDは16ビットを確保できる。従って，6to4サイトでは最大2の16乗（約65000）のサブネットを作れる。IPv4インターネットへの接続点には，トンネル・ゲートウェイとなる6to4ルーターを設置し，6to4ルーターのIPv4インターネット側には，6to4アドレスを生成するのに使用したIPv4アドレスを割り当てる。ネットワークを構成しなくとも，単一ホストのみでも6to4を利用することは可能である。

注3）　10.0.0.1は本来IPv4のプライベート・アドレスだが，ここでは便宜上グローバル・アドレスとして扱っている。

注4）　10.0.0.1の各桁を16進数で表し，IPv6のアドレス表記で示すと，a00:1となる。

　なお，グローバルIPv4アドレスが固定でない場合は，生成される6to4アドレスも固定ではない，という点に注意する必要がある。従って公開サーバーを設置するなど，6to4で固定IPv6アドレスが必要な場合には，固定グローバルIPv4アドレスを使用しなければならない。


リレールーターがv4とv6の橋渡し

図4●6to4を用いたIPv6 over IPv4トンネル
IPv4インターネットに接続した6to4ルーターが，IPv6パケットをIPv4ヘッダーでカプセル化する。カプセル化されたパケットは，対向の6to4ルーターもしくはIPv6インターネットとの接点に置かれた6to4リレールーターでIPv6パケットに戻される

　6to4を利用した通信手順を，（1）6to4サイトから6to4サイト，（2）6to4サイトからIPv6インターネット，（3）IPv6インターネットから6to4サイト，の場合に分けて説明する（図4[拡大表示]）。

　（1）の6to4サイトから6to4サイトへの通信は次のように行われる。6to4サイト内のホスト（以下6to4ホストと記す）からのパケットを受け取った6to4ルーターは，パケットのあて先アドレスを見て，それが2002で始まるアドレスで，かつプレフィックスが自6to4サイトと異なる場合，それは他の6to4サイトあてのパケットと判断する。その場合あて先6to4アドレスに埋め込まれたIPv4アドレスを取り出し，それをあて先とするIPv4ヘッダーをIPv6パケットに付加してIPv4インターネットに送出する。あて先の6to4ルーターはIPv4ヘッダーを取り除いてIPv6パケットを取り出し，あて先6to4ホストに転送する。

　（2）の6to4サイトからIPv6インターネットへの通信の場合，6to4ルーターが送信元6to4ホストから受け取るパケットのあて先は，6to4アドレスではないグローバルIPv6アドレスである。この場合6to4ルーターは，デフォルト・ルーターのIPv4アドレスをあて先とするIPv4ヘッダーをIPv6パケットに付加してIPv4インターネットに送出する。

　このデフォルト・ルーターは6to4リレールーターと呼ばれる。6to4リレールーターはIPv4インターネットとIPv6インターネットの境界にあり，6to4ルーターとトンネル接続を行うことで，6to4サイトとIPv6インターネットとの間の通信を中継する。

　6to4ルーターは，利用する6to4リレールーターのIPv4アドレスを明示的に指定するか，6to4リレールーターを指すエニーキャスト・アドレスである192.88.99.1（RFC3068「An Anycast Prefix for 6to4 Relay Routers」で規定）をIPv4ヘッダーのあて先アドレスとすることにより，6to4リレールーターを指定する必要がある注5）。

注5）　エニーキャスト・アドレスとは，マルチキャスト・アドレスと同様，あるホスト（正確にはインタフェース）のグループを識別するアドレスのことである。しかしマルチキャストとは次の点が異なる。マルチキャスト・アドレスに向けて送信されたパケットは，そのアドレスを持つすべてのホストに配送されるが，エニーキャスト・アドレスに向けて送信されたパケットは，そのアドレスを持つある一つのホスト（通常は送信元ホストからの経路が最も近いホスト）にのみ配送される。

　（3）のIPv6インターネットから6to4サイトへの通信の場合，IPv6ホストからのパケットは6to4リレールーターを経由してあて先の6to4ホストへ送信される。ここで6to4リレールーターは6to4アドレスあてのパケットを中継するために，BGP（Border Gateway Protocol）4+などのルーティング・プロトコルを用いて6to4プレフィックス（2002::/16）をIPv6インターネットに広報しておく必要がある。これにより，IPv6ホストから6to4サイトへのパケットは，IPv6インターネットでのルーティングに従い，最寄りの6to4リレールーターに送られる。あて先が6to4アドレスであるパケットを受け取った6to4リレールーターは，その6to4アドレスに埋め込まれたIPv4アドレスをあて先とするIPv4ヘッダーを付加して，あて先の6to4サイトへパケットを送る。

　なお6to4リレールーターは，IPv6インターネットにおけるルーティング・テーブルのサイズ肥大を防ぐため，IPv6インターネットに対し基本的に2002::/16のみ広報すべきとされている。このため，6to4サイトとIPv6インターネットの間の通信においては，特定の6to4リレールーターをあて先に指定する通信にはならない。この結果，往復で同じ6to4リレールーターを経由することは保証されず，通信経路は非対称になる場合が多い。

（屏　雄一郎）

屏　雄一郎
筆者はKDDI研究所 ネットワークエンジニアリンググループ研究員。学生時代は主にATMトラフィック制御を研究していた。入社後はIPネットワーク構築，運用技術，IPv4からIPv6への移行技術の研究開発などに取り組んでいる。