2018/06/04(月)IPv６の基礎(6) - 機器設定時に必要と思われる知識
2018/06/06 18:02
この後、IPv6を理解するために、２進数や16進数の知識が必要になってきます。
といっても、この知識がある方にとってこの項目は冗長なので、ここは読み飛ばしても差し支えありません。
今までさり気なく、IPv6アドレスを例示してきましたが、アルファベットが混じっていることにお気づきかと思います。
これは、「16進数」という情報処理系分野でごく普通に使われている数理方式で、普段我々が使う10進数の０～９の１０個の数字に加えて、a ～ f のアルファベット６文字を加えて16進数としているのです。
つまり、16進数において、a ～ f は数字なのです。尚、a ～ f のアルファベットは、大文字でも構わないのですが、現在では、一般的に小文字の使用が強く推奨されています。
16進数が多用される理由は、コンピュータ（情報処理機器）との相性が良いからです。
10進数と２進数・16進数との相互変換を使う場面は、IPv6設定においては多くありません。（たまに必要になる場合があるが。。）
コンピュータは、２進数で内部処理の一切を行いますが、０と１の２つの数字しか使わない（だから２進数）ため、大きな数字を表現しようとすると、必然的に桁数が多くなります。
IPv6 アドレスを２進数で表現すると、128桁(128bit)にもなります。２進数４桁をひとまとめにすると、16進数１桁に上手く収まるので、４分の１になる上に、相互変換もやりやすくなります。
尚、一般的に「１バイト」といえば、16進数２桁,８ビットですが、そうでない場合もあるらしく、通信関係では代わりに「オクテット」がよく用いられます。
同じく、16進数２桁,８ビットが「１オクテット」です。
2018/04/10(火)IPv６の基礎(3) - 機器設定時に必要と思われる知識
2018/04/10 14:04
IPv6 アドレスは記述自体が長くなるため、一定の省略記述ルールが決められています。
しかしながら、必ずしも省略記述をする必要はありません。
むしろ、慣れないうちは敢えて省略記述をしない方がよいのです。
ですが、実際には先駆者によって多用されているので、ここでは省略記述ルールを紹介します。
「省略記述」は全て、数字の'0' (ゼロ) を省略するルールが定義されています。
先ず、「各フィールドの上位桁の'0'は省略可能」です。ただし、'0000' だけは全てを省略せずに'0'を記述します。
次に、「'0000' のフィールドが連続する場合は、該当部分を '::'(ダブルコロン)で省略可能」です。
但し、これが使えるのは１回だけです。
また、'::'(ダブルコロン)は、最も長く省略できる部分に適用すべき、と規定されました。
なので、厳密には上記例の３番目も×です。
２番目の 2001:db8:0:3::1 のみが正解となります。
更に、IPv6 表記でしか設定できない環境下で、IPv4を表記する場合の記述法も定義されています。
現在は、「IPv4 射影アドレス」の記法が
ただし、「IPv4 組み込みアドレス」もたまにみかけるので、知っておくとよいです。
2018/03/28(水)IPv6 の基礎(2) - ネットワーク機器類の取扱説明書を見る時、得意になれそうな知識
2018/03/28 2:52
今さら誰にも聞けないレベルになりつつある内容ですが、この「備忘録」が役立てば幸いということで。。
今後、従来からのＩＰプロトコルは、IPv6 と区別するために IPv4 と称することにします。
世の中での表記区別がそうなっているため、それらに倣うことにしました。
今回はIPv6 アドレスの形式です。
IPv4 では当初、クラスＡ，クラスＢ、クラスＣ、クラスＤ、クラスＥ というカテゴリ分けで、ＩＰアドレスブロックの割り当てがされ、サブネットマスクは固定でした。
以下のような感じです：
クラスＡ 1 ～ 126 で始まるＩＰアドレス (サブネットマスク 255.0.0.0)
クラスＢ 128 ～ 191 で始まるＩＰアドレス (サブネットマスク 255.255.0.0)
クラスＣ 192 ～ 223 で始まるＩＰアドレス (サブネットマスク 255.255.255.0)
クラスＤ 224 ～ 239 で始まるＩＰアドレス (サブネットマスク 255.255.255.255)
クラスＥ 240 ～ 254 で始まるＩＰアドレス
このうち、クラスＤはマルチキャスト通信専用で使われており、クラスＥは各種実験・特殊用途向けで一般利用はできないことになっています。
０と255で始まるIPv4 アドレスは仕様的に使用不可、127で始まるIPv4アドレスは、ループバック専用で、これは用途が仕様として強制されています。
クラスＤにサブネットマスクの概念そのものがなく、クラスＥには、サブネットマスクの規定はありません。
＃なので、クラスＥの領域は実際は「IPv4 枯渇を無視して割り当てされずに温存されて」います。
クラスＡ，クラスＢ、クラスＣのサブネットマスクは、1992年６月に RFC1338 で初めて CIDR（「サイダー」と称する模様） と言うクラス分けをバッサリと捨てる概念（＝クラスレス化）が提唱され、 1993年９月の RFC1519 を経て、2006年８月に RFC4632 で現行のものになりました。
さて、IPv4 は、アドレスが４オクテット（４バイト）固定長で構成されます。
１オクテットずつ、ドット区切りの10進数で表記するのが通例です。
１オクテットで表現できる１０進数の整数は０～255 なので、各ドット間の数字は必ず０～255の範囲になります。
これに対して、IPv6 は、アドレスが16オクテット（16バイト）固定長で構成されます。
実にIPv4アドレス総数(約43億)の ２32倍 × ２32倍 × ２32倍 ＝ ２128 個(約340澗 ≒3.4 ×1038) になり、『これだけあればアドレス枯渇問題は将来に亘ってほぼ皆無だろう』ということになっています。
アドレス表記も16進数表記です。これはエンジニアの間では常識ですが、16進数のほうがディジタル機器のあらゆる整数数値において親和性が非常に高いためです。
16進数表記の a ～ f は、基本的に小文字を使うように規定されています。[RFC5952, 2010年８月]
「16進数」がわからない方は、google などを使って各自調べてください。
合わせて「２進数と16進数」の関連を知ることで、何故16進数の方が親和性が非常に高いかが理解できるかもしれません。
IPv6 のアドレスは、２オクテット（２バイト）毎にコロンで区切って表記します。
そして、コロンで区切った各々の部分は「フィールド」と呼称します。
このフィールドは、省略表記（別記事にて後述）しない限り、桁数は４桁固定で必ず８個になります。
IPv6 には「サブネットマスク」という概念がありません。
その代わり、IPv4 のクラスレス化で導入した CIDR の考え方を踏襲して、「プレフィックス」「プレフィックス長」という概念が導入されました。
IPv6 における「プレフィックス」とは IPv4 で言うところの「ネットワークアドレス」、
この長さをビット長で示したものが「プレフィックス長」になります。
2018/03/25(日)やっと使えるレベルになった - IPv6 対応
2018/03/25 4:48
昨年12月にこの制御ボードの IPv6 対応を決めてから、対応作業に結構キツイ４ヶ月でした。
３月に入ってすぐに色々あって、作業自体が専門知識を要する佳境に入っていたため、１週間ほど寝る時間があまり無かったorz..
あとはこの１～２週間で安定性向上と、取扱い説明書改訂などを行って完了です。
ここ最近、『働き方改革』と称してその中に「高度プロフェッショナル制度」という勤務時間ではなく、成果主義に基づく勤務体系が通常国会などで議論されていましたが、そんな言葉が無い時代から筆者自身の服務がそんな感じだったので、一言くらい物申すことが出来ると思うのですが・・（笑）
ハッキリ言いますと、勤務時間は減りません。
「勤務時間」という観点だけで言えばむしろ「増える」のですよ。
だが、短所だけを誇張して、「全て悪」みたいな印象操作は違和感をものすごく感じます。
実際、筆者のような研究・開発職は「労働時間」「出勤時間」「退勤時間」で一般職のように規制されると却って作業そのものがやりずらい上に作業効率が上がらない。
ハッキリ言って、夕方出勤・深夜退勤みたいな柔軟性が欲しい。
安倍総理が言っているのはこういう部分だと思うのですがね。
これが普通の日本人の感性からして「だらしない奴」とレッテル張りしたがるので、そういうことも違和感たっぷりですよ。
問題は過労死を助長する企業風土であったり、職場環境であり、
「カネのことや作業計画の点は面倒みるから、何日か休みなさい」
と（上司や責任者が）言える風土創りが最も必要なのです。ちょっと国会の論戦はズレているのだよね。。
つまらないことで、安倍政権叩きする暇があったら、北朝鮮と支那国の対応、地方疲弊対策を真剣にやってほしいと思ってしまいます。
2018/02/21(水)Windows版 の Chrome でmp4 動画がまともに観れなくなった時の対処・・
2018/02/21 2:39
つい最近まで Chrome でのサイト埋め込み mp4 動画が再生できていたのに、軒並みまともに再生しなくなってしまったようで、、
google が積年の恨みでも果たしたのだろうか・・(数年前から google が推進中の webm 形式動画普及攻勢・・・）
こうなってしまうようになったのです ↓
音声は出るが、映像が全く駄目、、、しかし、Firefox では特段問題がありません。
もしかして、前述のとおり google が chrome で問題が出るように何かやからしたのではないか、と勘繰り、webm 動画形式の対応状況をオンライン調査で再確認します。。
もう webm ≫ mp4 という感じなんですね。動画サイトの大御所 Youtube が webm 形式(VP8,VP9) を本格採用したことの影響が想像以上に大きいようです。
不具合を起こしている mp4 形式動画を webm 形式にエンコードして、アップロード。
動画を表示する部分の HTML を以下のようにしてみました：
<video width="800" height="490" controls>
<source src='20170427_15.webm' type='video/webm; codecs="vp8,vorbis"'>
<source src='20170427_15.mp4' type='video/mp4; codecs="avc1.42E01E, mp4a.40.2"'>
<p>動画を再生するには、videoタグをサポートしたHTML5対応ブラウザが必要です。</p>
</video>
こうすることで、以下のように Chrome での動画再生が復活しました ↓
各所で言及されているとおり、同内容の動画であれば、ファイルサイズは mp4 形式より小さくなるようです。３割減は結構大きいですね。
ここで、avi 形式のファイルサイズが少し小さいのは、音声トラックが入っていないためです。
問題は、エンコードにエラく時間かかるところですね。
当方のＰＣでは概ね動画再生時間の３～４倍かかります。３０分動画なら２時間弱かかってしまう。。。
〔2018/02/22 追記〕 Libre office の更新インストールと共に、Microsoft Visual C++ 2015 Redistributable(x64) - 14.0.24215.1 というものがインストールされたのですが、これで上記の不可解な現象は直った模様。。
2018/02/20(火)IPv6 の基礎(1) - ネットワーク機器類の取扱説明書を見る時、得意になれそうな知識
2018/02/20 5:09
あくまでも「備忘録」です。はい。
筆者がかねてから想像していたとおり、今まで嗜んできたIPv4 とは毛色が違うし、似て似つかないものがあります。なので、初心者から「志を持って」（何のだ・・）猛勉強中です。
そんな中、各種のネットワーク機器を家電量販店やＩＣＴ機器専門店などで買うときや、買った後で知っておくと、
IPv4 は、軍事・学術研究から行き当たりばったりで進化してきた技術ですが、
IPv6 は最初から民生用途が意図されていて、万人共通の定義づけがいくつかあります。
ここがまず IPv4 と違う世界ですね。
IPv6 の世界で先ず使われる用語の基礎用語として、以下があります：
■ ノード
IPv6 通信機能を持った機器全てを指す。
具体的には、パソコン、ネットワークプリンタ、ルータ、サーバを指し、ハブやスイッチングハブなどはノードに含みません。
図示していませんが、スマートフォン、タブレットも「ノード」です。
ノードは「ルータ」と「ホスト」の２つに区別されます。
■ リンク
ハブやスイッチングハブ、無線ＬＡＮアクセスポイントなどを介して、ルータ超えしないで直接イーサネットやＷｉＦｉで通信可能な装置間接続を指します。
ルータ同士の通信も「リンク」です。
ルータ超えの通信は「リンク」ではありません。
■ サイト
１つ以上のリンクからなるＬＡＮを指します。
ルータが複数あっても、インターネットに出ていかずに別のリンクと接続するＬＡＮは、接続ルータ先のリンクもまとめて「サイト」になります。
ただ、この概念は古い IPv6 の資料には出てくるのですが、現在は使いません。
古い IPv6 の資料を読むときに必要となります。
■ ルータ
ノードのうち、リンク外部との通信中継・リンク内部通信の取りまとめを行う機器を指します。
インターネット接続には不可欠な装置になります。
■ ホスト
ノードのうち、ルータ以外の全ての機器を指します。
受信時、自ホスト宛は処理できるが、他ホストへ転送出来ない機器全てがホストです。
パソコン、ネットワークプリンタ、サーバ、スマートフォン、タブレットなどは、典型的なホストの一例です。
リンク内でも他ホストへの送信は、基本的にルータが取りまとめて処理します。
■ 近隣ノード
リンク内で通信が直接到達可能なノード全てを指します。
これらは概念として理解しておくと、後々 IPv6 の理解が楽になります。
2018/02/17(土)IPv6非対応回線に IPv6導入(6to4接続)
2018/02/17 6:12
＃ 正確には対応していたはずだが、ＩＳＰ経営統合でそのあたりの対応が立ち消え状態・・・
よって、IPv4 で IPv6 を包み込んで通信する「トンネル接続」と一般的に称する手法を用います。
筆者はこの「トンネル接続」は嫌いなんですが・・・
通信自体が遅くなる上に、不安定要素を自ずと抱えるからです。どのくらい遅くなるのか、実験で示してみましょう。
先ずは、IPv6 ネイティブ接続(いわゆる IPoE 接続) 回線で通信到達時間を図ってみます。
最初の10回がトンネル接続回線への通信到達時間。これは若干速い方です。日本国内だからあたりまえか。。
次の10回は google IPv6回線 Webサーバなんですが、最初の10回よりも２倍速いです。
このサーバはどうやらオーストラリアに設置されているようです。
外国へ通信するほうが速い・・・orz
次に トンネル接続な回線からの通信到達時間計測。最初の10回は、互いに同じサーバ同士での実験です。
ほぼ同じ程度なのは当然の結果です。
次の10回は、ホスト名指定だと接続の度にＩＰアドレスが変わってしまうようなので、試験条件を同じにするために、ＩＰアドレスを直接入力しています。
さすがに最初の10回と約２倍の差はありますが、IPv6 ネイティブ接続と比較すると、約３倍かかっている。。
単位はミリ秒(1000分の１秒)単位なので、大したことないだろと思う方居られるかもしれませんが、その考えは大きな間違いで、この差が積もり積もってそのまま体感アクセス速度の差になるのです。
やっぱりネイティブ接続が断然いいですね。。
2018/02/10(土)〔続き〕(自宅の)インターネットで IPv6 が使えるようになった。FreeBSD pfのNAT66 を採用・・
2018/02/10 7:01
単純な構成なら、問題なく IPv6/IPv4 のデュアルスタックで動作するようなのですが、筆者のＬＡＮ環境は通常業務とシステム開発の両方を同時進行で行うため、歴史的経緯で以下のような変な構成になっています。（機器類はもっと数あるんですが、かなり端折って書いています）
「IPv6 の接続優先度を下げる」という事例は沢山ありますが、その逆は殆ど事例がありません。
何故なら、デュアルスタックにおけるデフォルトの挙動が『IPv6 優先』だからなのです。
当方のように「IPv4 接続がどうしても優先される（IPv6 でつながる場合もある）」という不可解な現象は、Windows10 においては、ＬＡＮが複数あってインターネットへの接続ができる場合に特定のＬＡＮが優先的に選択され、選択されたＬＡＮが IPv4 しか通信できないと、見かけ上 IPv4 優先に見えるのではないか、という推測を立ててみたわけです。
具体的には「実験環境用ルータ兼サーバ」と記したサーバに NAT66 を設定することでほぼ解決しました。
'NAT66' とは IPv4 における NAT の IPv6 版といった感じです。
'NAT64' という機構もあるのですが、ここでは割愛します。
当該サーバのＬＡＮカード情報を以下に示します。
このサーバには、ＬＡＮカードを２枚挿しし、相互に通信できるようにしていますが、
re1 → re0 への通信において NAT66 を設定しています。
①がプロバイダと接続する IPv6 アドレスで、このＩＰアドレスは今回使用しているプロバイダの提供機能上、半固定です。
何故「半固定」という謎仕様なのかは、最低限 IPv6 の基礎を理解する必要があるため、今は「そのようなものだ」と思っておいてください。
②が実験・製品開発業務用に使うＬＡＮ２のルータＩＰアドレスで、fdxx: で始まる「ユニークローカルユニキャストアドレス」というもので、IPv4 でいうところの「プライベートＩＰアドレス」に相当します。
/etc/rc.conf に以下のように設定します。(IPv6 関連のみ抜粋。この他に pf の設定も忘れないように。)
/etc/pf.rules （任意のファイル名で可能）には、下記のように設定します：
これは、必要最低限の設定です。ぼかしてあるところは設定の必要ありません。こうすることで、どちらでアクセスしても IPv6 で通信可能であれば、IPv6 が優先するはずです。再起動して再度、例のサイトでチェックしてみました。
このＩＰアドレスに見覚えないでしょうか？
この記事の２枚目の画像キャプチャ中で「①」と示したＩＰアドレスと一致します。
NAT66 が機能し、且つIPv6 アクセスが出来ていることが確認できました。
IPv6 接続を優先すると、「従来の IPv4 接続に時間かかるだろうが！」と思われる諸氏もいるかもしれませんが、それは、IPv6 でインターネット接続が出来ない環境での話。
筆者の環境は「IPv6 でインターネット接続が出来るようになった」ため、IPv4 接続が出来ない状態にならない限り、そういう現象には出くわさないです。
この数年、技術的記事ネタ切れ状態でしたが、暫く「IPv6の基礎」ネタで技術的な記事が書けそうです。（苦笑）