IP address • Waseda University, 133.9.0.0 65,534 • If you will start a new university, will you be able to get the same size of IPv4 addresses? • No. ※ あなたが5万人規模の新設大学を作るとし て、その時に現在の早稲田大学と同規模の IPアドレスの割当てを受けられるでしょうか? 1 IPv4 address pool exhaustion • What is the problem? http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html • Regional Internet Registries (RIR) do not have any unallocated IPv4 address left. No address left on Feb 3, 2011 RIR No address left on Apr 15, 2011 2 ※ IPv4 アドレス在庫枯渇問題 • そもそも、どのような問題なのか? http://www.nic.ad.jp/ja/ip/ipv4pool/ • 地域インターネットレジストリ(RIR)における 未分配の IPアドレス の在庫がなくなる RIR 3 Projection made last year Projected IANA Unallocated Address Pool Exhaustion: 17-Jun-2011 Projected RIR Unallocated Address Pool Exhaustion: 25-Mar-2012 Geoff Huston http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html 4 Projection on June 30, 2011 • IANA Unallocated Address Pool Exhaustion: Projected RIR Address Pool Exhaustion Dates: APNIC: 19-Apr-2011 RIPENCC: 26-Jan-2012 ARIN: 13-Nov-2013 LACNIC: 26-Jun-2014 AFRINIC: 20-Jul-2014 03-Feb-2011 "Ehaustion" is defined here as the time when the pool of available addresses in each RIR reaches the "last /8 threshold", of 16,777,216 addresses. Geoff Huston http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html 5 Who suffers from the problem? • The current Internet continues working. • A user cannot get a new IP address. IANA APNIC JPNIC ISP users • How the user can solve the problem? • Is it necessary to modify or update/upgrade the existing equipment? 6 ※ 枯渇すると誰が困るのか • 現在のインターネットが直ちに停止する訳で はない • 新しく IP アドレスの割り当てを受けることが できなくなる IANA APNIC JPNIC ISP 利用者 • 新しい利用者は、どのような対策をとるか • その利用者と通信をするために既存の設備 を変更する必要があるのか、ないのか 7 Solution (1) • The unused IP addresses should be returned. • There is a proposal of having IPv4 address market to deal with IPv4 address transaction. http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html 8 ※ どのような対策があるのか(1) • 割り当てを受けているのに未利用のアドレス を返却してもらう • 未利用のアドレスを流通させるために IP アド レスの 取引市場 を設けるという提案がある http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html 9 Problem (1) • Even if the unused IPv4 addresses will be returned, the amount is consumed in several months. reference [1] in Japanese http://www.nic.ad.jp/ja/pressrelease/2007/20 071207-01.html JPNIC「IPv4アドレス在庫枯渇問題に関する 検討報告書(第一次)」 p.39, 2007年12月. 10 ※ 問題点(1) • 回収によって再利用が可能となると想定され るアドレス規模は、多くても世界的なアドレス 需要の 数ヶ月分 に過ぎないと思われる。 参考文献 [1] JPNIC「IPv4アドレス在庫枯渇問題に関する 検討報告書(第一次)」 p.39, 2007年12月. http://www.nic.ad.jp/ja/pressrelease/2007/20071207-01.html 11 Solution (2) • NAT is introduced to reduce the number of global IPv4 addresses. http://www.nic.ad.jp/ja/ip/ipv4pool/ipv4exh-report-071207.pdf The report is written in Japanese. The figure appears on Page 45. NAT Network Address Translation ☆ New customers 12 ※ どのような対策があるのか(2) • NAT を用いてグローバルな IP アドレスの 必要個数を減らす http://www.nic.ad.jp/ja/ip/ipv4pool/ipv4exh-report-071207.pdf NAT 13 How to translate IP addresses? • Network Address Translator, Network Address Port Translator (NAPT). Global address NAT Private address 10.0.0.0~10.255.255.255 10/8 172.16.0.0~172.31.255.255 172.16/12 192.168.0.0~192.168.255.255 192.168/16 14 ※ NATによる変換 • Network Address Translator, Network Address Port Translator (NAPT). グローバルアドレス NAT プライベートアドレス 10.0.0.0~10.255.255.255 10/8 172.16.0.0~172.31.255.255 172.16/12 192.168.0.0~192.168.255.255 192.168/16 15 Problem (2) • We cannot expect the equivalent usage of a private IP address plus NAT to a global IP address (IP telephony, Video conference, and P2P) The next slide shows the NAT traversal. • The existing NAT covers tens of thousands of customers. • It is a challenge to use two or more layered NAT between the user PC and the servers. Cascading 16 ※ 問題点(2) • プライベートアドレス+NATでは、グローバル アドレスと同じサービスが出来ない場合がある (IP電話、テレビ会議、P2P応用など) 次のスライド • 従来のNATが対応してきた実績は数万利用者 の規模である • 既にNATを用いている利用者を、さらにNATを 用いて収容する場合には、多段のNATとなる。 プライベートアドレスの 衝突 の可能性がある。 17 NAT traversal technique Yuan Wei, D. Yamada, S. Yoshida, and S. Goto, A New Method for Symmetric NAT Traversal in UDP and TCP, APAN Network Research Workshop 2008, pp.11--18, August, 2008. 18 ※ NAT越え (NAT traversal) • 魏, 後藤, 山田, 吉田「Symmetric NAT に対応するTCP/UDP NAT 越え の新技法」情報処理学会70回全国大会, 3ZL-3, 2008年3月. 19 Solution (3) • We can utilize a huge address space if we allocate IPv6 addresses. • One of the obvious reason why IPv6 is developed is the anticipation of address pool exhaustion. IPv4 32bits = 232 ≒ 4 billion(s) IPv6 128bits = 2128 20 ※ どのような対策があるのか(3) • IPv6 を用いれば膨大な数の IP アドレスを 利用することができる • そもそも IPv6 は、IPv4 アドレスが不足する ことを見越して設計されている IPv4 32ビット = 232 約40億 IPv6 128ビット = 2128 21 Problem (3) • A new client, who has only an IPv6 address, cannot connect to an existing IPv4 host. Some translation technique is required. • A new server on IPv6 cannot accept the incoming traffic unless the user is IPv6 ready. • There might be a access link problem. The next slide show the problem. 22 ※ 問題点(3) • 新規に IPv6 で利用を開始するクライアントは そのままでは IPv4 のネットワークに接続でき ない(トランスレータなどが必要) • 新規の IPv6 のサーバはクライアントが IPv6 対応にならなければサービスを提供できない • 利用者のアクセス回線が事業者に依存する 場合がある 次のスライド 23 Access link, e.g. Flets service by NTT • It is based on tunneling. IP IP IP IP A user IP packet is encapsulate by an NTT IPv6 packet. 「NTT西のフレッツはNTT東とどう違う?」 IPpro in Japanese, difference between NTT West and East http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20071017/284759/ Now the problem is known in the latest NTT East service as well. 24 ※ アクセス網提供事業者 • フレッツはトンネルを使う IP IP IP IP トンネルとは、パケットを他のパケットのデータ として包み込んで(カプセル化)送ること 「NTT西のフレッツはNTT東とどう違う?」 IPpro, 最近のIPv6 Dayの話題は後述 http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20071017/284759/ 25 Both of IPv4 and IPv6 are used • It is similar to an old railway and a new subway. It is not easy to connect them. http://cr.yp.to/djbdns/ipv6mess.html Daniel J. Bernstein, and 新山, originally in English • If the number of characters for a train station is limited, the name space will be exhausted. Then a new subway will be constructed. • The issue is how to transfer or tranlate. 26 ※ IPv4 と IPv6 の混在時代 • ある論者は地下鉄と地上の鉄道の譬え話を 使って相互乗り入れの難しさを指摘している http://www.unixuser.org/~euske/doc/ipv6ex/ Daniel J. Bernstein, and 新山 • 駅の名前の文字数が制限されているとする いずれ駅が足りなくなる(IPv4枯渇) そこで大規模地下鉄を作る(IPv6) • ただし相互に乗り入れるためには変換が必 要となる(translate) 27 Dual stack of IPv4 and IPv6 • Due to the layered structure of protocols, an application can run both on IPv4 and IPv6. Dual stack example: MAC OS • If we use both of IPv4 and IPv6, we still rely on IPv4. We need some translator between IPv4 and IPv6 until when IPv6 will be fully deployed. 28 ※ IPv4 と IPv6 のデュアルスタック • 現在のインターネットで IPv6 が利用できる機 器は、大抵 IPv4 も使用することができる デュアルスタック MAC OSの例 • そのままの方法で IPv6 を拡大するのでは IPv4 のアドレスが相変わらず必要になる 過渡期にはtranslatorがIPv4, IPv6の橋渡し をする 29 Phase 1 Present ☆ Scenario of Transition from IPv4 to IPv6 Phase 3, All IPv6 Exhaustion, Phase 2 Dual stack Expanded coverage of IPv6 NAPT usage reduced Option, translator Would be still used Clients on IPv6 only CPE: Customer Premises Equipment 30 Dual stack IPv6 address + Private IPv4 address • The final solution to IPv4 exhaustion is IPv6. Eventually, IPv6 will be used extensively. • Old machines that cannot realize IPv6 connectivity will be left. • However, we cannot use much IPv4 space. • IPv4 private address will be used. • The basic structure will use IPv6 with some private IPv4 address beyond NAT (NAPT). 31 ※ デュアルスタック ※ IPv6アドレス + プライベートIPv4アドレス • IPv4枯渇の最終解はIPv6 IPv6アドレスでの接続を提供 • IPv6対応出来ない古いサーバ、古いWindows のために IPv4の接続も最低限のレベルで維持 – IPv4アドレスが枯渇するので、少量のIPv4をISPの NATにより共有してやりくりする – IPv4プライベートアドレスでの接続を提供 – IPv4の接続はISPのNAT経由となり多くの制限があ る。P2Pなどのアプリケーションを使うためには最終 的には IPv6 対応が必要 32 Conclusion of JPNIC report [1] • There are limitations of the effect of unused IPv4 address collection, and adopting NATs. • The final solution is IPv6. There need a translator and the dual stack which enable us to connect IPv4 space and IPv6 space. 33 ※ JPNIC 報告書 [1] の結論 • アドレス回収、NATによるグローバルアドレス の削減、いずれも限定的な効果に留まる • 本格的な解決は IPv6 の導入 ただし、IPv4 と IPv6 の相互接続を可能とする ように、トランスレータ、デュアルスタックなど の準備を進めなければならない 34 IPv6 day, June 8, 2011 • Do you have any difficulty on June 8? • In English http://www.worldipv6day.org/ • In Japanese http://www.attn.jp/worldipv6day/ 35
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