スライド 1

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？
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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
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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
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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
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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?
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※ 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
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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
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※ 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
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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.
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※ 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
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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
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※ 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
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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
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※ 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
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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
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※ 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。
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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.
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※ 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.
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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.
IPｖ４３２bits ＝ 232 ≒ 4 billion(s)
IPｖ６１２８bits ＝ 2128
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※ 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
IPｖ４３２ビット＝ 232 約４０億
IPｖ６１２８ビット＝ 2128
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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.
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※ 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
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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.
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※ 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/
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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.
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※ 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)
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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.
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※ 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
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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
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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).
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※ 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
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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.
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※ 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
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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/
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