IPv6でのIPv6でのインターネットアクセス方式

NTT情報流通プラットフォーム研究所
流究
藤崎 智宏
fujisaki@nttv6 com
fujisaki@nttv6.com

IPv{4IPv{4,6}IPv{4{4,6}におけるインターネットアクセス方式
6}におけるインターネットアクセス方式
6}におけるインターネットアクセス方式

インターネット

ISP
IDC

ISP

本プレゼンテ ションの範囲
本プレゼンテーションの範囲

Residential User2

本日お話する内容
y IPv4でのインターネットアクセス
y IPv6でのアクセス方式の概要
y 日本でのIPv6でのアクセス方式

3

IPv4でのIPv4でのインターネットアクセス
インターネットアクセス
y 普通，IPv6インターネットは，IPv4イ
普通 IPv6インタ ネットは IPv4イ

ンターネットと独立には構築されない◦ IPv4インターネットと重なって構築されることが多い．
x IPv4のインターネットアクセス方式がIPv6の方式に影響する
IPv6導入後のインターネット
インターインタネット

IPv6/IPv4

ISP

Dual Stack(or tunnel)？

4IPv4インターネットアクセス方式
IPv4インターネットアクセス方式
y 日本における代表的なインターネット
日本における代表的なインタ ネット

アクセス形態◦ FTTH with DHCP
◦ FTTH with PPPoE◦ ADSL access with DHCP
◦ ADSL with PPPoE その１／その２◦ CATV◦ Wireless5数的にみると．．．
数的にみると．．．
ブロードバンドサービス契約数の推移
35,000,000

30,000,000

契約数

25,000,000

20,000,000
Internet Service
15,000,000

FTTH
DSL
CATV

10,000,000

5,000,000

0

総務省情報通信統計データベース
http://www.johotsusintokei.soumu.go.jp/new/index.html
6の数値より作成

IPv4でのインターネットアクセス

日本のIPv4アクセス網構成

7

FTTH with DHCP
Responsibility by End user

Responsibility by ISP

HomePCISP providing FTTH

Broadband
RouterONUOLTRouterRouter

DHCP

ServersWeb
E-mailDNS
Internet access

IP

IP

IP

IP

MAC

MAC

MAC

MAC

Fibre

PHY

IP
Optical Fibre

Copyright (C) 2008 Mitsubishi Research Institute, Inc.

8FTTH with PPPoE
Responsibility by End user

Responsibility by Carrier

Home
PC

Carrier’s End Office

Broadband
RouterONU

OLT?

Responsibility by ISP

Regional IP Network and POI

LAC

LNS

ISP

RouterRouterLNS

Radius

LNS

ServersWeb
E-mailDNS
Internet access

IP

IP

IP

IP

IP

MAC

PPP

PPP

PPP

MAC

PPPoE

PPPoE

PPPoE

PHY

MAC

MAC

MAC

Fibre

L2TP

LAC（L2TP Access Concentrator）
LNS（L2TP Network Server）

IP
PHY

IPPPPoE
Optical Fibre

Copyright (C) 2008 Mitsubishi Research Institute, Inc.

L2TP9ADSL with DHCP
Responsibility by End user

Responsibility by Carrier

HomePC

Broadband
RouterADSL
Modem

Responsibility by ISP

Carrier’s End Office
Splitter

MDF

Splitter

ISP providing ADSLDSLAMATM Router

DHCP

Local SW

Telephone

ServersWeb
E-mailDNS
Internet access

PSTN

IP

IP

IP

IP

IP

MAC

MAC

MAC

MAC

MAC

AAL5

AAL5ATM

ATM

ADSL

PHY

IP
IPoA
ADSL

Copyright (C) 2008 Mitsubishi Research Institute, Inc.

ATM

10ADSL with PPPoE その１
Responsibility by End user

Responsibility by Carrier

HomePCBroadband
RouterADSL
Modem

Responsibility by Wholesale

Carrier’s End Office
Splitterp

MDF

Splitterp

Wholesale’s Network and POI

DSLAM

BAS

Local SW

Telephone

Responsibility by ISP

PSTN

ISP
RouterRouterBAS

RadiusBAS

Servers
Switch toproper ISPWeb
E-mailDNS
Internet access

IP

IP

IP

IP

IP

MAC

PPP

PPP

PPP

MAC

PPPoE

PPPoE

PPPoE

PHY

MAC

MAC

MAC

AAL5

AAL5ATM

ATM

ADSL

PHY

IP
PPPoE
ADSL

Copyright (C) 2008 Mitsubishi Research Institute, Inc.

ATM

11ADSL with PPPoE その２
Responsibility by End user

Responsibility by Carrier

HomePC

Broadband
RouterADSL
ModemResponsibility by ISP

Carrier’s End Office
Splitter

MDF

Splitter

DSLAM

Regional IP Network and POI
LAC

LNS

Local SW

Telephone

ISP

RouterRouterLNS

Radius

LNS

Servers

PSTN

Web
E
E-mailil
DNS
Internet access

IP

IP

IP

IP

IP

MAC

PPP

PPP

PPP

MAC

PPPoE

PPPoE

PPPoE

PHY

MAC

MAC

MAC

AAL5

L2TP

LAC（L2TP Access Concentrator）

ATM

IP

LNS（L2TP Network Server）

ADSL

PHY

IP
PPPoE
ADSL

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L2TP12CATV
Responsibility by End user

Responsibility by Carrier

Home

Responsibility by ISP

CATV’s End Office

ISP

NodePC

BroadbandRouter

Cable Modem

Head EndTV

TV Transmitter

CMTS

RouterRouterRouter

DHCP

ServersWeb
E-mailDNS
Internet access

Servers

IP

IP

IP

IP

IP

MAC

MAC

MAC

MAC

MAC

PHY

PHY

IP
RF Cable / Hybrid Fiber Coaxial

Copyright (C) 2008 Mitsubishi Research Institute, Inc.

13

IPv4でのインターネットアクセス

海外のIPv4アクセス網状況

14

海外のインターネットアクセス動向
y ADSLが主流◦ FTTHが入り始めている国もある
y 日本以外では，従来キャリアがISPサービスを含めて提供し，シェアを多サビスを含めて提供し，シェアを多く取っている．
y 従来キャリアの敷設した回線を利用してサービスを提供している例も多い．

15

DSLアクセス網に関する基本的なパターン
DSL
アクセス網に関する基本的なパターン
End User’s Home

Incumbent’s End Office
Local SW

PC

Broadband
RouterADSL
ModemSplitter

MDFSplitter

PSTN Service
Ser iceby incumbent
DSLAM

Broadband Service byincumbent

ATM Switch/ Router

Telephone

ATM Switch/ Router

ResaleBroadband Servicebyy newcomer
Pattern(4) : PVC (Permanent Virtual Circuit) access
Permanent connection to a ISP
beyond the Switch or Router

Pattern(3) : bit
bit--stream accessA kind of wholesale of ADSL access by incumbent
Divergingg g byy DSLAM
Router/ Switch

Broadband Serviceby newcomer

DSLAM

Router/ Switch

Broadband Service
by newcomer

DSLAM

Router/ Switch

Broadband Serviceby newcomer

Pattern(2) : Shared access (Line sharing )using frequency and diverging by Splitter

Local Loop Unbundling

Pattern(1) : Full unbundlingusing dry-copper and diverging by MDF

Splitter

PSTN Service by newcomer

Copyright (C) 2008 Mitsubishi Research Institute, Inc. 16

欧州でのアクセス回線状況
主要国におけるアクセス回線の現況（ECTA、2007年Q3）
デンマーク
フランス
ドイツ
イタリア
オランダ
スウェーデン 英国
5,427,500
62,886,200
82,438,000
58,751,700
16,334,200
9,047,800
60,393,100
1,780,263
25,100,000
35,600,000
19,577,000
4,739,000
4,873,000
22,724,460
1,200
12,9157,900
11,300
1,367
8,208
5,587
1,686

人口
在来事業者電話回線数
MDF数
アンバンドルドMDF数
在来事業者DSL回線数
在来事業者直販数
直販割合
単純リセール（代理店）
IPビットストリーム
IPビットストリムATMビットストリーム

940,204
815,691
87%
28,667
95,846

1 005 000
1,005,000
1,269,000

フルアンバンドルDSL回線数
シェアードアクセスDSL回線数
新規事業者独自DSL回線数

15092563787

3215000
1621000

5400000
1160001598885
400000338000237500154000437000871952232272075303

1,154,916
19%

14,045,000
34%

17,517,300
31%

9,378,885
21%

3,390,700
17%

1,642,000
36%

11,738,328
28%

529,849
34 79534,795
3,820
148,684

700,000

800,000

2,139,000
65 00065,0003,307,700

265 000
265,000

15,054,52824.9%

国内総DSL回線数
新規事業者割合
ケーブルブロードバンド回線数
FTTH
ワイヤレスローカルループ
その他アクセス網

9,209,000
6,935,000
75%

12,001,300
8,500,000
71%
3,500,000
1 300
1,300

7,380,000
6,200,000
84%

2,815,200
2,815,200
100%

1,051,000
979,000
93%
72,0008,468,353
3,876,250
46%
3,715,5633
715 563876,540

1,180,0000

130,000

71,2350

530,000
473 000
473,000
6,500
18,600

総ブロードバンド回線数
1,872,064
14,745,000
ブロードバンド普及率
34.5%
23.4%
ECTA Broadband scorecard end of Sept 2007より抜粋
抜粋

18,447,300
22.4%

9,715,120
16.5%

5,594,700
34.3%

2,670,100
29.5%

2,500
6,000

※ECTA : European Competitive Telecommunications Association（欧州競争的通信事業者協会）
Copyright (C) 2008 Mitsubishi Research Institute, Inc.

17

米国でのアクセス回線状況
全体状況
y

固定網回線としてはケーブルブロードバンドが依然として多いが，DSLアクセスも肩を固定網回線としてはケブルブロ ドバンドが依然として多いが，DSLアクセスも肩を並べるレベルになりつつある．

y

ADSLに関しては，旧AT&Tの分割による電話網の自由化とその後の合従連衡により、CATVも含めて競争的事業者が存在する状況で、アンバンドルによる新規参入者はほとんどなく ブロ ドバンド回線事業者＝通信事業者＝ISPという構図になっている
んどなく，ブロードバンド回線事業者＝通信事業者＝ISPという構図になっている．

y

ADSLでは，旧AT&T（ベル研）系の電話会社（RBOC）を含む旧来からの通信事業者であるILECによる提供が約97%にも達している．

※High-Speed Services for Internet Access: Status as of June 30, 2007; March 2008 FCC より抜粋
Copyright (C) 2008 Mitsubishi Research Institute, Inc.

18

IPv4アクセス網総論（案）IPv4
アクセス網総論（案）y 日本の一部が特殊？

◦ 使っている技術（PPPoE，L2TP等）は標準的だが．．．
的だが19

IPv6でのアクセス方式の概要

20

IPv4アクセス方式
IPv4
アクセス方式y IPv4における主なアドレス割当方式◦ IPv4では，プロバイダ／ユーザ宅間は，DHCP か，PPPを利用したアドレス割当
かを利用した ド割当◦ ユーザ宅内は，DHCP （プライベートアドレス）
DHCP

DHCP
PPP

ユーザ宅内

プロバイダ
21

IPv6アクセス方式
IPv6
アクセス方式y IPv6における典型的なアドレス割当◦ プロバイダ／ユーザ宅間は，DHCPｰPD（（DHCP
Prefix Delegation），ユーザ宅内）
ザ宅内
は，（ステートレス）アドレス自動設定

アドレス自動設定

ユーザ宅内

DHCP-PD

プロバイダ
22

IPv4とIPv4とIPv6
IPv6のアドレス割当における違いのアドレス割当における違い
y PPPの仕様の違い◦ IPv4では，PPPで，IPCPにてグローバルアドレスを割り当てる◦ IPv6では，PPPで，IPV6CPにて，IPv6では PPPで IPV6CPにて “リンクロリンクローカルア
カルアドレス”を割り当てる
x 「リンクローカルアドレス」：同一リンク内でのみ利用可
能なアドレスx IPv6グローバルアドレスは，DHCP-PDを使用して割り当てられる．

y 割り当てるアドレスサイズの違い◦ IPv4では，DHCPにて，アドレスを「一つ（/32）」割り当てる◦ IPv6では，DHCP-PD
ではにて 「アドレ ブにて，「アドレスブロック（/64ク（～ /48）」を割り当てる
x 複数のプレフィックス
23

IPv4とIPv4とIPv6
IPv6のアドレス割当における違いのアドレス割当における違い
y アドレス付与位置の違い◦ IPv4では，プロバイダとの境界のインタフェースにアドレスが付与される．にアドレスが付与される
DHCP

プライベートアドレス

DHCP

プロバイダから割り当てられたアドレス◦ IPv6では，宅内にアドレスが付与される．
ステートレス
アドレス自動設定

DHCP-PD
プロバイダから割り当てられたプレフィック
スから生成されたアドレス24

IPv6アドレス割当の詳細
IPv6
アドレス割当の詳細
y 宅内でステートレスアドレス自動設定
宅内でステ トレスアドレス自動設定を利用する場合（DHCPv6も利用可）
プロバイダ
DHCP PD: 2001:db8:1000::/48
DHCP-PD:

ルータ広告：2001:db8:1000:0000:/6425

IPv6アクセス方式における課題
IPv6
アクセス方式における課題
y 方式的は，ほぼ決まった感がある．
方式的は，ほぼ決まった感がある◦ プロバイダはDHCP-PDでアドレス払出し
y 機器の対応はこれから◦ プロバイダ側の対応は可能
ザ宅側 対応機器 極少数◦ ユーザ宅側の対応機器は極少数
y 本格的なプロバイダサービスはこれから◦ コンシューマユーザ向けのサービスは，現状
ザ向け サ，現状
でもいくつかある◦ 広域での，一般的なサービスが待たれる
y 現状，日本特有の課題が残る
現状 日本特有の課題が残る◦ マルチプレフィックス問題「IPv6マルチプレフィックス環境の構築に関する考察」
http://www.v6pc.jp/pdf/v6pc-mp-1.0.pdf
26

マルチプレフィックス問題
y 問題自体は一般的．
y 複数のインターネットサービスプロバイダに容易に接続できる日本で特に発生しやすい問題
y インタフェースに複数のアドレスが容易に付与可
複ドが能なIPv6にて問題が顕在化◦ IPv6
IP 6 Addressing
Addi Architecture
A hit t(RFC4291) にて定義
x … A single interface may also have multiple IPv6 addresses of anytype (unicast, anycast, and multicast) or scope….

◦ 実例 (FreeBSD 6.3R)% ifconfig -a
l 0 flflags=108843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST,NEEDSGIANT>
lnc0:=108843<UPBROADCASTRUNNING SIMPLEX MULTICASTNEEDSGIANT> mtut 1500
inet6 fe80::20c:29ff:fea1:d248%lnc0 prefixlen 64 scopeid 0x1
inet6 2001:fa8:1000:0:20c:29ff:fea1:d248 prefixlen 64 autoconf
inet6 2001:218:4fd:2000:20c:29ff:fea1:d248 prefixlen 64 autoconf
inet 192.47.163.171
192 47 163 171 netmask 0xffffff00
0 ffffff00 broadcast
br adcast 192.47.163.255
192 47 163 255
ether 00:0c:29:a1:d2:48
27

マルチプレフィックス環境の例
y IPv6 ネットワークでは，端末までグローバ
ネットワークでは 端末までグローバ

ルアドレスが付与されるInternetI t
Internett
ISP A

ISP BISP A

ISP B

DHCP-PD
主に，Stateless 自動設定
28

マルチプレフィックス問題とは
y 複数のアドレスが付与されている環境では，通信の際に視点アドレスの選択が必要◦ 始点アドレスの誤選択により，通信障害の可能性
x ISPでのイングレスフィルタリング
x uRPF
IPv4環境でも発生しているが，NATにより解決されている．
Internet
ISP

Ingress Filter

Internet
ISP

Ingress Filter

ISP
S

ISP

NAT

29

非常に困るパターン
y 片方が閉域網の場合◦ VPN◦ フレッツ網 など

Internet

ISP

閉域網

30

日本でのIPv6でのアクセス方式

31

IPv6インターネットアクセス検討の状況
IPv6
インターネットアクセス検討の状況
y 総務省「インタ総務省「インターネットの円滑なIPv6移行にネットの円滑なIPv6移行に関する調査研究会」報告書にて，IPv6への移行に関して提言◦ http://www.soumu.go.jp/s-news/2008/pdf/080617_2_bt1.pdf◦ インターネットへの接続性に関しては，「コネクテ ビテクティビティ」（アクセス網）と，「リーチャ（アクセス網）と 「リ チビリティ」（ISP網）を区別して，IPv4アドレス枯渇に対するアクションプランに いて記載
枯渇に対するアクションプランについて記載
x 2008年夏に，「コネクティビティ」と「リーチャビリティ」の接続方法について合意を得るべく検討を進める
x 双方とも，2008年中に，IPv6対応化計画をとりまとめ
双方とも 2008年中に IPv6対応化計画をとりまとめる．

32

IPv6インターネットアクセス検討の状況
IPv6インターネットアクセス検討の状況～NTT
NTT系アクセス網～系アクセス網～
y 「NGN」に関する総務省の認可条件◦ 「なお，次世代ネットワークに…，IPv4かららIPv6への移行に伴う諸課題について，の移行に伴う諸課題にISP事業者等との積極的な協議を行うこと」

NTT東西とISPの方々が議論を実施中

33

IPv6インターネットアクセス方式
IPv6インターネットアクセス方式
に関する提案y IPv6インターネットアクセス方式に関し，JAPIA（日本プロバイダ協会）から 提案が出ている
ら，提案が出ている◦ 「次世代ネットワークにおけるIPv6イン
タ ネット接続サ ビス提供のための技ターネット接続サービス提供のための技術的方策に係る提案」
x http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/policyreports/c
http://www soumu go jp/joho tsusin/policyreports/c
housa/ipv6/x （案１）トンネリング方式 １
x （案２）トンネリング方式２
x （案３）ネイティブ方式
34

35
http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/policyreports/chousa/ipv6/ より抜粋

36
http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/policyreports/chousa/ipv6/ より抜粋

37
http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/policyreports/chousa/ipv6/ より抜粋

38
http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/policyreports/chousa/ipv6/ より抜粋

アクセス網に関連した検討の紹介
y IETF（Internet Engineering Task Force）◦ V6ops wg にて，IPv6のアクセスモデル
や CPEに関する標準化を実施中
や，CPEに関する標準化を実施中．
y CableLabs◦ DOCSISOCS S 33.0
0 以降はIPv6サポート
以降は P 6サポ ト
y Broadband Forum （旧： DSL Forum）◦ IPv6 アクセスモデルについて，検討中
y IPv6 普及
普及・推進高度化協議会
推進高度化協議会◦ IPv6家庭用ルータSWGにて，家庭用ルータに必要な機能を検討中．
39

最後に
y はやければ2011年にはIPv4のアドレスが枯渇する予想◦ インターネットの継続的な発展のために，IPv6の導入は急務
y IPv6ネットワークの導入・運用を円滑に進めるためにも，アクセス網だけでに進めるためにもアクセス網だけでなく，インターネットの動作に必要なコンポ ネントすべてにおいて 導入
コンポーネントすべてにおいて，導入検討を進める必要がある．
40