IPv6時代のインターネット接続 IPoEとバーチャルコネクトの活用（2）
事業推進部でネットワークを担当しているKです。
前回の記事「IPv6時代のインターネット接続 IPoEとバーチャルコネクトの活用（1）」に続いて第2回です。
IPoEでのIPv4通信
IPv6通信とIPv4通信は、見た目はどちらもインターネット接続ですが、仕組みとしてはそのまま行き来できるものではありません。
そのため、IPoE接続を使う場合でも、IPv4で提供されているサービスへ接続するための仕組みが必要になります。
現在もすべてのインターネットサービスがIPv6に対応しているわけではないため、実際の利用ではIPv6とIPv4の両方を意識する必要があります。
そこで今回は、YAMAHA製ルーターを使ってOCN「バーチャルコネクト」サービスを利用する場合を例に、IPoE環境でIPv4通信を使う仕組みを見ていきます。
YAMAHAルーターの一部機種はこのサービスに対応しており、IPv4 over IPv6トンネルを構成することで、これまで使ってきたIPv4サービスにも接続できます。
なお、ここでYAMAHA製ルーターを取り上げるのは、設定例が公開されていて説明しやすいことに加えて、著者が個人的にYAMAHA製ルーターを好んでいるためです。
【参考】OCN バーチャルコネクト
https://www.ntt.com/business/services/network/internet-connect/ocn-business/option/v-access-ipoe.html
OCNバーチャルコネクトの仕組み
ここからは、OCNバーチャルコネクトの仕組みを少し丁寧に見ていきます。
OCNバーチャルコネクトは、MAP-E方式によるIPv4 over IPv6接続を提供するサービスです。
簡単に言うと、IPv6 (IPoE)の経路を使いながら、IPv4通信も利用できるようにする仕組みです。
YAMAHAの公式情報でも、対応機種や設定例が案内されています。
まず大事なのは、OCNバーチャルコネクトを「IPv6だけを使うサービス」と考えないことです。
実際には、IPv6 (IPoE) の経路を使って、IPv4の通信も運べるようにしています。
利用者から見ると、これまでどおりIPv4のWebサイトやクラウドサービスにアクセスしているだけですが、ルーターの中ではIPv4パケットをIPv6パケットの中に入れて運ぶ処理が行われています。
このように、IPv4通信をIPv6の経路に載せて運ぶ仕組みを、一般にIPv4 over IPv6と呼びます。
イメージとしては、IPv6網の中に仮想的な通り道を作り、その中をIPv4通信が通っていく形です。
そのため、トンネルという言い方をすることもあります。
従来のPPPoE接続では混雑しやすい箇所を通過する構成になりがちでしたが、IPoEではより広い経路を直接利用できるため、時間帯による速度低下の影響を受けにくくなります。
OCNバーチャルコネクトで使われている代表的な方式がMAP-Eです。
MAP-Eでは、利用者側のルーターと通信事業者側の装置との間で、IPv4通信をIPv6で包んでやり取りします。
利用者側のルーターはCE、事業者側の中継装置はBRと呼ばれます。
利用者の端末は通常どおりIPv4で通信しているつもりですが、実際にはルーターが通信を受け取り、必要な変換を行ってIPv6網へ送り出しています。
MAP-Eの特徴は、IPv4アドレスを一契約に一つずつ割り当てるのではなく、アドレスとポート番号の組み合わせで利用範囲を分ける点にあります。
IPv4アドレスは限りある資源です。
そのため、複数の利用者で一つのIPv4グローバルアドレスを共有し、それぞれが使えるポート番号の範囲を分けて通信します。
この割り当てを決める情報がMAPルールです。
たとえば、同じIPv4アドレスを複数の利用者で共有していても、利用者ごとに異なるポート番号の範囲が割り当てられていれば、通信の戻り先を区別できます。
ルーターは、宅内端末から出ていく通信に対して、割り当てられた範囲内のポート番号を使うように変換します。
外部から戻ってきた通信は、IPv4アドレスとポート番号の組み合わせを手がかりに、どの利用者の通信かを判断できます。
OCNバーチャルコネクト導入時の注意点
ただし、この仕組みには注意点もあります。
動的IP契約では、利用できるポート番号が限定されるため、任意のポートを外部に公開する用途には向きません。
社内からWebサイトを見る、クラウドサービスを使う、オンライン会議を行うといった一般的な利用では問題になりにくい一方で、外部から社内のサーバーへ接続する、特定のポート番号を前提にしたVPNを待ち受ける、といった用途では事前確認が必要です。
したがって、OCNバーチャルコネクトを業務で使う場合は、「通信が速くなるか」だけで判断しないほうが安全です。
あわせて、「自社の使い方に合っているか」を確認する必要があります。
特に、拠点間VPN、リモートアクセス、監視装置、ネットワークカメラ、外部公開サーバーのように、外部からの着信通信を前提にするシステムでは、固定IP契約や別方式の回線を組み合わせる判断が必要になることがあります。
YAMAHAルーターでは、対応機種と対応ファームウェアであれば、OCNバーチャルコネクト用のMAP-Eトンネルを設定できます。
設定例を見ると、IPv6のアドレス取得、MAP-Eトンネルの作成、NAT、フィルター、DNSなど、さまざまな設定が並んでいます。
最初は少し難しく見えますが、役割ごとに分けて読むと、通信の流れをつかみやすくなります。
大きく分けると、設定の役割は三つあります。
一つ目は、IPv6 IPoEでインターネットへ出るための基本設定です。
二つ目は、IPv4通信をIPv6の中に入れて送るMAP-Eトンネルの設定です。
三つ目は、宅内の端末を安全に利用させるためのNAT、フィルター、DNSの設定です。
この三つに分けると、コマンド設定例も単なる文字列ではなく、ネットワーク設計の説明として読めるようになります。
なお、対応可否は機種だけでなく、ファームウェアのバージョンにも左右されます。
導入前には、必ずメーカーの最新情報を確認してください。
業務用のルーターでは、同じ機種名でもファームウェアの世代によって、利用できる機能や制限事項が変わることがあります。
【参考】YAMAHAネットワーク機器設定例（L2TP/IPsecリモートアクセスVPN）
https://network.yamaha.com/setting/router_firewall/ipv6/virtual_con_l2tp
次回掲載予定のコラムでは、YAMAHA RTX830の設定例をもとに、ゲートウェイ設定、トンネル設定、NAT、DNSなどの各コマンドが何を意味しているのかを順番に見ていきます。
今回の内容を押さえておくと、次回の設定例も読みやすくなります。
- どのコマンドがIPv6の基本接続を支えているのか。
- どのコマンドがIPv4 over IPv6を成立させているのか。
- どのコマンドが宅内端末の安全な通信を支えているのか。
主にこの三つの観点で見ていきます。
