IPv6 への移行に関する
ISP 事業者リファレンスモデル

IPv6 普及・高度化促進協議会
ビジネステストベッド WG
2011 年 6 月

1. ISP 事業者のリファレンスモデル
1.1. 前提となるネットワーク
ISP のリファレンスモデルの前提となるネットワーク図を図 1 に示す。

図 1

ISP 環境のリファレンスモデル: 前提ネットワーク

本ネットワークでは、独自 AS を確立し上位 ISP として二つの AS を BGP マルチホームで接続する。
外部接続ルータとして 2 台の BGP ルータで上位 ISP に接続、冗長化したコアルータを介してアクセスルータを接続し、各ユーザをアクセスルータに収容する。また、以下のことをネットワークの前提条件とする。
(1) すでに DualStack 化が完了しており、IPv4(Global address)、IPv6 両方のインターネット接続がユーザに提供していること。
(2) これに LSN を導入し、IPv4 アドレスを共有した形のインターネット接続性とすること。
(3) IPv6 接続性については変更しない。

2

1.2. 新たに必要となるもの
このモデルで IPv4 アドレスを共有するために、LSN 装置として以下のネットワーク機器を 2 台新たに導入した。
A10Networks AX5200( ACOS version 2.4.3-p2, build 52 )実環境では、ユーザを特定するためのログを保存するサーバが必要となるが規模やトラフィックに応じて要求が大きく異なるため、本リファレンスモデルはすでに導入されている syslog サーバを利用した。

1.3. 移行手順
ISP 環境の移行手順を付録に示す。

1.4. 移行後のネットワーク
IPv4 アドレスを共有するよう移行した後のネットワークを図 2 に示す。

3

図2

ISP 環境のリファレンスモデル: 移行後のネットワーク

1.5. 予想されるコスト(1) 移行の実作業を開始してから完了するまでの稼働人数と稼働時間
本検証では、IPv4 のみならず IPv6 と LSN に関して充分な技術を有する技術者で検証作業を実施した。実施人数および実施時間は以下のとおり。
実施人数: 8 人
実施時間: 8 人×5 日間(2) 新規に購入した機器・ソフトウェアの費用
A10Networks AX5200 のハードウェア費用
A10Networks AX5200 の OS 費用(3) エンドユーザに対するサービスに不具合が生じると想定される場合、その内容と影響時間

4本モデルでは、割り当てられる IPv4 アドレスが変わるためりナンバによる通信断を避けられない。その際の影響は以下のように予想される。
¾

影響内容: 通信断が発生¾

影響時間: 10 分程度。
ただし、復旧には CPE のリセットや再設定が必要となるため、実際には支障発生からユーザによる復帰操作が行われるまでの間はサービスを利用することができなくなる。

(4) 運用者の知識、負担デュアルスタック網の構築・運用に従事している技術者が IPv4 大規模 NAT に関する知識および運用技術を習得することを前提とする。知識・技術の習得には個人差があり、一概に必要時間を明示することは難しい。また、新しい知識などは運用しながら習得していくものである。
大規模 NAT 技術に精通した運用者となるためには、基礎知識をベースとして 1 ヶ月以上の運用経験を積む必要があると考える。

(5) (1)～(5)以外に、追加されたコスト
上記以外のコストとして、ネットワークの設計から移行の実作業を行うまでの検証作業にかかる稼働コストが挙げられる。詳細を表 1-1 に示す。

表 1-1 移行作業準備段階での稼働コスト
大項目

作業項目

人数

現状調査

要件を満たす機器を選定し、確認するなどの調査
使用機材、使用ファームウェアの日数21

カタログによる調査

2

1

ベンダへの確認1

1

全体構成の見直し

1

2

大枠構成などの基本設計

1

5

備考

リストアップ

ネットワー
クデザイン

機器設定
構成確定

詳細設計

返事がくるまで 2 日程度

LSN を導入したネットワークを設計する

設計にもとづいて、機種やファームウェア、ポート数などを確定させる
機種選定

4

2

構成設計、メディア選定

41

ファームウェア選定

4

2

ネットワークデザイン、選定した機器をもとに、詳細設計を行う。
IP アドレス設計

4

1L2(vlan)設計

4

15

機器納入

設置工事

L3(ルーティング)設計

41

config 設計

43決裁21

購入契約 or 発注

2

7

日程等機器納入調整

2

2

新規設置機器のリストアップ

21

必要な電力、ラックスペース、空2

1

2

1

機器が納入されるまでの調整

新規導入する機器を設置する

調の把握
電源、ラックスペース、空調の空き状況調査
電源敷設工事

施工業者に外部委託

ラック増設工事

施工業者に外部委託

空調設備工事

施工業者に外部委託

機器設置工事4

1

移行手順

ネットワークデザイン・詳細設計にもとづき、現状のネットワークから移行する手順書を作成

書作成する。
詳細移行手順書の作成

2

4

移行した手順書の確認、レビュー

4

2

6

付録：ISP環境における移行シナリオ検証手順書

2011年6月

LSN導入手順

中項番
作業項目
1
LSNを設定、結線する

2m-core1,m-core2の渡り線をVLANで多重化する

対象機器
m-lsn1小項番
1 予め用意したconfigをLSN装置に投入する

m-lsn22 予め用意したconfigをLSN装置に投入する

m-lsn1m-lsn2m-core1m-core2m-accs1

3 m-lsn1 e-1 ⇔ m-core1 ge-1/2
m-lsn2 e-5 ⇔ m-core2 e-1/6
m-lsn1 e-5 ⇔ m-lsn2 e-5
m-lsn1 e-2 ⇔ m-accs1 ge-0/3
m-lsn2 e-2 ⇔ m-accs1 ge-0/4を結線する。※このとき各IFはshutdownしたまま

m-core11 渡り線をVLAN化、IF設定を移植
conf tdefault interface GigabitEthernet1/1
interface GigabitEthernet1/1
switchport
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 251
switchport mode trunk
interface Vlan251
description m-core2_ge1/3_251
ip address 10.120.246.41 255.255.255.252
ip ospf authentication
ip ospf authentication-key hiroshie
ip ospf network point-to-point
ip ospf cost 10
ipv6 address FE80::40:41 link-local
ipv6 address 2001:db8:6000:40::41/64
ipv6 enable
ipv6 nd ra suppress
ipv6 ospf network point-to-point
ipv6 ospf cost 10
ipv6 ospf 65201 area 0
interface Vlan252
ip address 10.120.246.65 255.255.255.248
ip ospf authentication-key hiroshie

m-core22 渡り線をVLAN化、IF設定を移植
conf tvlan 251
tagged ethe 1/3
router-interface ve 251!
vlan 252tagged ethe 1/6
router-interface ve 252
default interface ethernet 1/3
interface ve 251
ip ospf area 0.0.0.0
ip ospf authentication-key 1 $b=Us-b=n
ip ospf cost 10
ip address 10.120.246.42/30
ipv6 address fe80::40:42 link-local
ipv6 address 2001:db8:6000:40::42/64
ipv6 enable
ipv6 ospf area 0.0.0.0
ipv6 ospf cost 10
ipv6 nd suppress-ra!
interface ve 252
ip address 10.120.246.66/29

m-core13 設定内容と疎通を確認
sh int gig 1/1
sh ip int bri
sh ip int vlan 251
sh ipv6 int vlan 251
ping 10.120.246.42
ping ipv6 2001:db8:6000:40::42

m-core24 設定内容と疎通を確認
sh int gig 1/1
sh ip int bri
sh ip int vlan 251
sh ipv6 int vlan 251
ping 10.120.246.41
ping ipv6 2001:db8:6000:40::41

m-core1m-core2

5 OSPF(v2,v3)のneighborが確立できているか確認
sh ip ospf nei
sh ipv6 ospf nei

3

LSN2系を開通

m-core2

1 m-lsn2向けの設定を行う
conf tvlan 252
tagged ethe 1/3 ethe 1/6
router-interface ve 252interface ethernet 1/4
port-name m-accs1_ge-0/2
enableno ip ospf area 0.0.0.0
no ip ospf authentication-key 1 $b=Us-b=n
no ip ospf cost 100
no ip ospf network point-to-pointinterface ve 252
ip ospf area 0.0.0.0
ip ospf cost 10

m-accs1

2 m-lsn2向けの設定を行う
conf tvlan 253
1/2

項目

担当

結果

記事

LSN導入手順

中項番

作業項目

対象機器

小項番

項目
name "LSN network"
interface gigabitethernet 0/4
description "m-lsn2_ethernet_2"
media-type sfp
switchport mode accessswitchport access vlan 253
interface vlan 253
ip address 10.120.246.76 255.255.255.248
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.120.246.75 vlan 253

m-core23 疎通とospf neighborを確認
ping 10.120.246.68
sh ip ospf nei

m-accs14 経路設定を確認
sh ip route 0.0.0.0

4

CPEに割り当てるアドレス m-accs1
をPrivate IPv4に変更する

1 CPEに割り当てるアドレスプールをPrivate IPv4アドレスに変更
conf t!
ip dhcp pool vlan301v4p
network 10.246.131.0/24
default-router 10.246.131.1
dns-server 10.120.240.194!
ip dhcp pool vlan302v4p
network 10.246.132.0/24
default-router 10.246.132.1
dns-server 10.120.240.194!
no service dhcp vlan 301
no service dhcp vlan 302
int vlan 301
no ip address 10.120.246.97 255.255.255.248
ip address 10.246.131.1 255.255.255.0
exit
int vlan 302
no ip address 10.120.246.105 255.255.255.248
ip address 10.246.132.1 255.255.255.0
exit
service dhcp vlan 301
service dhcp vlan 302

CPE(VLAN302)

2 WAN IFのIPv4アドレスをりナンバshow ip address
show ipv6 address
clear interface FastEthernet0.0
show ip address
show ipv6 address

5

LSN1系を開通

クライアントPC(Win,Mac)

3 チェックリストにもとづき、各アプリケーションが利用可能か確認する

m-core1

1 m-lsn1向けの設定を行う
conf tinterface GigabitEthernet1/2
switchport
switchport access vlan 252switchport mode accessno shutdown
interface Vlan252
ip address 10.120.246.65 255.255.255.248
ip ospf cost 10
no shutdown
router ospf 65201
network 10.120.246.64 0.0.0.7 area 0

m-accs1

2 m-lsn1向けの設定を行う
interface gigabitethernet 0/3
description "m-lsn1_ethernet_1"
media-type sfp
switchport mode accessswitchport access vlan 253

m-core13 疎通とospf neighborを確認
ping 10.120.246.67
sh ip ospf nei

m-accs14 経路設定を確認
sh vlansh ip route 0.0.0.06LSN1系をアクティブにする m-core1
m-core21 LSNから広告されている経路を確認し、2系からの経路が有効であることを確認
sh ip route 10.120.246.0 255.255.255.0 longer

m-lsn1m-lsn22 HA切り替え
show ham-core1m-core23 LSNから広告されている経路を確認し、1系からの経路が有効であることを確認

m-accs1

4 経路情報を確認

sh ip route 10.120.246.0 255.255.255.0 longer

sh ip ospf nei
sh ip ospf database external adv-router 10.120.246.4
クライアントPC(Win,Mac)

5 チェックリストにもとづき、各アプリケーションが利用可能か確認する

2/2

担当

結果

記事