今そこにある危機！
IPアドレス枯渇問題
日本UNIXユーザ会(jus)IPv4アドレス枯渇対応タスクフォース

法林浩之

hourin@suplex.gr.jp

まずは簡単に自己紹介

詳しくは「法林浩之」
で検索フリーランスエンジニア
日本UNIXユーザ会(jus)幹事
ITコミュニティ活動歴20年

神戸ITフェスとOSC神戸の実行委員

幼少期から25歳までを神戸市東灘区で過ごした

ご当地力士

日本UNIXユーザ会

日本におけるITコミュニティの草分け

UNIXのみならずIT全般を対象に活動

本日の講演はjus研究会神戸大会として開催

今そこにある危機！
IPアドレス枯渇問題

IPアドレス管理の仕組み
IPアドレス枯渇への道のり対策として何をすればよいのか
IPv4アドレス枯渇対応
タスクフォースの活動「インターネットの管理・運用の分野
では世界的な課題となっているIPアドレス枯渇問題を、専門知識を持たない方々向けにできるだけ平易に解説します」

IPアドレス枯渇問題とは

皆さんが普段使っているのはIPバージョン4(IPv4)

IPv4アドレスは0から255までの数字を4つ並べたもの
219.94.132.51
www.jus.or.jpのIPアドレス

0から255を2進数で表すと8ビット↓
IPv4アドレスを2進数で表現すると8×4=32ビット
219.94.132.51↓
11011011 01011110 10000100 00110011

IPv4アドレスの総数は2の32乗 = 4294967296= 約40億個

IPアドレス枯渇問題とはこの40億個のIPv4アドレスを使い切りつつある問題
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IPアドレス管理の仕組み

IPアドレスは世界中で重複しないように管理されている

IANA(インターネット資源管理組織)が全体を管理

五大陸にアドレスを分配(北米/欧州/アジア太平洋/南米/アフリカ)
日本はアジア太平洋(APNIC)に所属

地域から国にアドレスを分配
日本ではJPNICが担当

JPNICからISP(プロバイダ)にアドレスを分配
ISPからユーザにアドレスを割り当て

世界→五大陸→国→ISP→ユーザ
アドレスの塊を細分化しながら配分

アドレスブロック
アドレスの塊
塊の大きさを/nで表す
n=1-32
先頭からnビットが固定値、残りが可変

アドレスブロックの例
219.94.132.0/24
11011011 01011110 10000100 xxxxxxxx

先頭から24ビットが固定、残り8ビットが可変
このブロックに含まれるIPアドレスは219.94.132.0-255の256個

nが小さいほど大きなアドレスブロック

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IPアドレス枯渇
への道のり

手持ちのIPアドレスが足りなくなったらどうするか

おかわり割り振り

上位階層にアドレスブロックの追加を申請
通称「おかわり」

どんどん
おかわりしていくといつかは枯渇する

http://www.potaroo.net/tools/ipv4/

IPアドレスの消費状況(/8単位)

IPv4枯渇時計
枯渇状況を示す
ブログパーツiPhoneアプリもあり
http://枯渇時計.com/

2011年2月3日
IANAが持つIPv4アドレスの在庫が枯渇

IPアドレス 全地域に配布終了(2月4日 NHKニュース)

http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110204/k10013848671000.html

「インターネットの歴史における重大な節目」
最終割り振り式典を実施

次は第2階層(世界5地域の管理組織)の在庫がなくなる時が来る世界5地域への割り振り数

APNICの消費ペースが速い2011年4月中にAPNICが持つIPv4アドレスの在庫が枯渇(五大陸で最初)

…という資料を用意していたのですがhttp://www.nic.ad.jp/ja/topics/2011/20110415-01.html

本日、APNICが在庫切れを発表

JPNICは在庫を持たずAPNICと共用→APNICの在庫切れ＝JPNICも在庫切れ日本はおそらく世界で最初にIPv4アドレスが枯渇する国

ISPが持つIPアドレスが在庫切れになった話はまだ聞かないがいずれやってくるはず(情報が非公開なので時期の推測が難しい)
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対策として何をすればよいのかIPアドレスの枯渇は古くから予想されていたので対策もいろいろ行われてきたプライベートIPアドレスの活用
おかわりに対する審査
IPアドレスの返却プライベートIPアドレスの活用

グローバル
IPアドレス
プライベートIPアドレス

アドレス変換技術(NAT)を用いて外部と通信することでアドレスを節約おかわりに対する審査
アドレスの抱え込み防止のために実施「過去に割り当てたIPアドレスブロックの80%以上を利用していること」などの条件を満たさないとおかわりできない「80%以上のIPアドレスに端末が接続されている」という意味ではない
http://www.nic.ad.jp/ja/ip/application-procedure/alloc-check.html

IPアドレスの返却
IPアドレスは「リースされるもの」
使い終わったら上位階層に返却するのが基本的な考え方
歴史的経緯で広いアドレスブロックを割り振られている組織に対して返却を求める意見がある

http://www.apnic.net/community/ipv4-exhaustion/graphical-information

しかし今は/8が2週間で消費される時代→返却しても焼け石に水さらなるアドレス節約策として今後実施されそうなこと

ラージスケールNATの導入
IPアドレスの移転ラージスケールNAT(LSN)

従来のNATLSN

NATをプロバイダ規模で実施

ISPから割り当てられるIPアドレスがプライベートアドレスになる↓
グローバルアドレスが必要なアプリケーションは影響を受ける
同時に多数のセッションを張る
アプリケーションも影響を受けるラージスケールNAT環境下ではNAT配下の端末数が膨大になる↓
NAT機器から接続するセッション数が限界(65536本)を超える↓
端末から接続したセッションの一部が正常に動作しない

主なWebサービスの同時セッション数

http://www.kokatsu.jp/blog/ipv4/event/081006_07.pdf

端末が極端に増えると同時セッション数過多になり十分な性能が出ない

Googleマップの例

http://www.kokatsu.jp/blog/ipv4/event/081006_07.pdf

最大30セッションで制限されたネットワークからのアクセス

Googleマップの例

http://www.kokatsu.jp/blog/ipv4/event/081006_07.pdf

最大20セッションの場合

Googleマップの例

http://www.kokatsu.jp/blog/ipv4/event/081006_07.pdf

最大15セッションの場合

Googleマップの例

http://www.kokatsu.jp/blog/ipv4/event/081006_07.pdf

最大10セッションの場合

Googleマップの例

http://www.kokatsu.jp/blog/ipv4/event/081006_07.pdf

最大5セッションの場合

IPアドレスの移転
従来は使い終わったIPアドレスは上位階層に返却することになっていた↓
これを他組織へ移転することを認めようという議論がある

使っていないIPアドレスが供出されるIPアドレスのマーケット化や経路表の増加を生むおそれありアドレス節約は延命策でしかない
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本質的な解決策は新しいバージョンのIPを使うこと

IPv6(IPバージョン6)の活用

IPv6アドレスは16進数を32個並べたもの
4個ごとに:で区切って表記
2001:0db8:bd05:01d2:288a:1fc0:0001:10ee16進数1個を2進数で表すと4ビット↓
IPv6アドレスを2進数で表現すると4×32=128ビット(IPv4アドレスは32ビット)
2001:0db8:bd05:01d2:288a:1fc0:0001:10ee↓
0010000000000001 0000110110111000
1011110100000101 0000000111010010
0010100010001010 0001111111000000
0000000000000001 0001000011101110

IPv6アドレスの総数は2の128乗個(340兆の1兆倍の1兆倍)

事実上無限のアドレス空間

IPv6はIPv4と互換性がない↓
機器やソフトウェアのIPv6対応が必要
IPv4の世界と通信するにはプロトコル変換が必要互換性のないものへのバージョンアップは面倒だがIPv6アドレスしかもらえない
人々がもうすぐ出現する↓

IPv6への対応が必要な時代がすぐそこまで来ている皆さんひとりひとりが枯渇問題を認識し対策を打つ時期に来ている
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では対策として何をすればよいのかIPv4アドレス枯渇
対応タスクフォース
問題を啓蒙し対策を推進するために業界団体が結集(jusもそのひとつ)

情報の収集ドキュメントの提供
セミナーの実施
イベントでの告知活動などなど…

http://kokatsu.jp/
もしくは「枯渇jp」で検索

Twitter: @kokatsu_tf

IPv4アドレス枯渇対応
アクションプラン
枯渇問題への対策を業種別にまとめたもの
2011年4月13日に更新版公開
http://kokatsu.jp/blog/ipv4/data/actionplan-201104.pdf

ISP/データセンター
LSNやIPv6接続サービスの提供準備が進みつつある
IPv6サービスリスト
http://kokatsu.jp/blog/ipv4/data/ipv6service-list.html

サービス提供者(ASP/CSP)
アプリケーションやコンテンツのIPv6対応
まだ対応している事業者が少ない
IPv4アドレス枯渇対応
アプリケーションチェックリスト
http://www.intec-si.co.jp/paperpatent/
pdf/ipv4_app_check_list_20100720.pdf

http://kokatsu.jp/blog/ipv4/news/2010/01/ipv6testbed.html

World IPv6 Day
2011年6月8日(水)開催
多数のサービス提供者が1日だけ自社サービスをIPv6対応にする
Google, Facebook, Yahoo!, Akamai など
http://isoc.org/worldipv6day (英語)
http://www.attn.jp/worldipv6day (日本語)企業ユーザ
公開サーバのIPv6対応
事業所新設時のIPアドレス調達に注意(特にアジア圏)

システムインテグレータ
枯渇時代に対応したソリューションの提供
IPv6のことをもっと知ってほしい
対応機器/サービス/設定方法/ノウハウ/など…

メーカー
製品のIPv6対応
ラージスケールNAT環境下では一段NATを前提にした仕組みが動かなくなる可能性あり(UPnP/P2Pなど)

家庭ユーザ
基本的には事業者のサービスやメーカーの製品提供待ちこういう問題があることを知っておいてほしい個人的な想い20年前
学生時代
インターネットをたくさん使う(まだ普及する前)就職したら社内にインターネットを普及させる仕事がたくさん来たこれからの人はIPv6を勉強してそして実際に使ってほしいそれがきっと数年後に役立つはずまとめIPアドレス枯渇問題について解説

IPアドレス管理の仕組み
IPアドレス枯渇への道のり対策として何をすればよいのか
IPv4アドレス枯渇対応
タスクフォースの活動「IPv4アドレス枯渇対策とIPv6導入」
大元隆志 著
リックテレコム 刊
2階のジュンク堂
ブースで販売中質疑応答

ありがとうございました
最後にもう一度「枯渇jp」をよろしく
http://kokatsu.jp/@kokatsu_tf