DHCPv6対SLAAC：デバイスがIPv6アドレスを取得する方法

デバイスがIPv6ネットワークに参加すると、アドレスが必要になります。DHCPが標準的なアプローチであるIPv4とは異なり、IPv6は2つのメカニズムを提供します：SLAAC（ステートレスアドレス自動設定）とDHCPv6。それぞれを使用するタイミングを理解することは、ネットワークエンジニアにとって不可欠です。

SLAAC：ステートレスアドレス自動設定#

SLAACにより、デバイスはネットワーク上で状態を維持することなく自己設定できます。ルーターは、ネットワークプレフィックスを含むルーターアドバタイズメント（RA）メッセージを定期的に送信し、デバイスは独自のアドレスを生成します。

ルーターアドバタイズメントの仕組み#

ルーターは、デフォルトで200秒ごとにRAメッセージをff02::1（全ノードマルチキャスト）にマルチキャストします。デバイスは、ff02::2（全ルーターマルチキャスト）にルーター要請（RS）を送信することで、RAをすぐにリクエストすることもできます。

RAには以下が含まれます：

• ネットワークプレフィックス（例：2001:db8::/64）
• デフォルトゲートウェイアドレス
• プレフィックス有効期間（有効および優先）
• MとOフラグ（以下で説明）

デバイスは、アドバタイズされたプレフィックスと自己生成された64ビットインターフェイスIDを組み合わせてアドレスを作成します。

インターフェイスID生成#

2つの一般的な方法があります：

EUI-64（修正拡張一意識別子） MACアドレスからインターフェイスIDを導出します。MAC 00:11:22:33:44:55の場合：

1. 中央にff:feを挿入：00:11:22:ff:fe:33:44:55
2. 7番目のビットを反転：02:11:22:ff:fe:33:44:55
3. 結果：2001:db8::211:22ff:fe33:4455

これは決定論的ですが、ハードウェアIDを明らかにし、プライバシーの懸念を引き起こします。

プライバシー拡張（RFC 4941） ランダムなインターフェイスIDを生成します。最新のオペレーティングシステムは、定期的に変更される一時アドレスを作成します（ほとんどのシステムで毎日）。デバイスは、安定したアドレス（着信接続用）と一時アドレス（発信接続用）の両方を維持します。

# Linux：アドレスタイプを表示
ip -6 addr show eth0
 
# スコープglobalは安定したアドレスに表示されます
# スコープglobal temporaryはプライバシーアドレスに表示されます

SLAACが提供するもの#

SLAACは以下を処理します：

• IPv6アドレス割り当て
• デフォルトゲートウェイ
• プレフィックス長

デフォルトでは提供しないもの：

• DNSサーバー
• ドメイン検索リスト
• NTPサーバー

RDNSS（再帰的DNSサーバー）オプション RFC 8106により、ルーターはRAメッセージでDNSサーバーをアドバタイズできます。ほとんどの最新システムはこれをサポートしており、シンプルなネットワークでDHCPv6の必要性を排除します。

DHCPv6：管理された設定#

DHCPv6はDHCPv4と同様に機能します：クライアントはサーバーに設定を要求します。2つのモードで動作します。

ステートフルDHCPv6#

サーバーはアドレスを割り当て、どのクライアントがどのアドレスを持っているかを追跡します。クライアントは4つのメッセージ交換を実行します：

1. Solicit：クライアントが設定を要求
2. Advertise：サーバーがアドレスを提供
3. Request：クライアントがオファーを受け入れ
4. Reply：サーバーが割り当てを確認

アドレスは、優先および有効な有効期間でリースされ、更新が必要です。

ステートレスDHCPv6#

デバイスはアドレスにSLAACを使用しますが、DNSサーバー、ドメイン名、NTPサーバーなどの追加オプションについてDHCPv6をクエリします。サーバーはアドレスを追跡しないため、「ステートレス」です。

MとOフラグ#

ルーターアドバタイズメントには2つの重要なフラグが含まれています：

Mフラグ（管理されたアドレス設定） 1に設定されている場合、デバイスはDHCPv6を使用してアドレスを取得する必要があります。SLAACアドレスは、プレフィックス情報のAフラグに応じて引き続き生成される可能性があります。

Oフラグ（その他の設定） 1に設定されている場合、デバイスはDHCPv6を使用して追加オプション（DNS、NTPなど）を取得する必要がありますが、アドレスは取得しません。

フラグの組み合わせ：

• M=0、O=0：SLAACのみ（DNSにRDNSSを使用）
• M=0、O=1：SLAAC + ステートレスDHCPv6
• M=1、O=0：アドレスにDHCPv6（まれな設定）
• M=1、O=1：アドレスとオプションにDHCPv6

SLAAC対DHCPv6の比較#

一般的な設定#

SLAACのみ（RDNSSあり）#

アドレス追跡が不要なシンプルなネットワークに最適です。Linuxのradvd.confの例：

interface eth0 {
    AdvSendAdvert on;
    prefix 2001:db8:1::/64 {
        AdvOnLink on;
        AdvAutonomous on;
    };
    RDNSS 2001:4860:4860::8888 2001:4860:4860::8844 {
        AdvRDNSSLifetime 300;
    };
};

この設定は、DHCPv6なしでほとんどのクライアントが必要とするすべてを提供します。

SLAAC + ステートレスDHCPv6#

RDNSSがサポートされていない場合、または追加のオプションが必要な場合に使用します。radvdでOフラグを設定します：

interface eth0 {
    AdvSendAdvert on;
    AdvOtherConfigFlag on;  # O=1
    prefix 2001:db8:1::/64 {
        AdvOnLink on;
        AdvAutonomous on;
    };
};

DHCPv6サーバーはDNSおよびその他のオプションを提供しますが、アドレスは割り当てません。

DHCPv6のみ（管理）#

企業は、説明責任とアクセス制御のためにこれを好むことがよくあります。Mフラグを設定します：

interface eth0 {
    AdvSendAdvert on;
    AdvManagedFlag on;  # M=1
    AdvOtherConfigFlag on;  # O=1
    prefix 2001:db8:1::/64 {
        AdvOnLink on;
        AdvAutonomous off;  # SLAACを使用しない
    };
};

注：一部のクライアントは、AdvAutonomous offにもかかわらず、リンクローカルアドレスを生成し、SLAACアドレスを作成する可能性があります。ネットワークセキュリティポリシーは、SLAACの無効化のみに依存すべきではありません。

いつどちらを使用するか#

SLAACを使用する場合：

• 中小規模のネットワーク
• デバイスが信頼されている
• アドレス追跡が不要
• シンプルさが優先される
• すべてのクライアントがRDNSSをサポート

DHCPv6を使用する場合：

• 集中アドレス管理が必要
• コンプライアンスにアドレスログが必要
• プレフィックス委任が必要（ISPから顧客ルーターへ）
• DNS以外の複雑なオプションを提供する必要がある
• Windowsネットワーク（歴史的により良いDHCPv6サポート）

ハイブリッドアプローチ（SLAAC + ステートレスDHCPv6）：

• 多くのネットワークに適した妥協案
• 回復力がある（DHCPv6が失敗してもSLAACが機能）
• 追加オプションの柔軟性を提供

アドレス割り当てのトラブルシューティング#

デバイスがリンクローカルのみ（fe80::/10） ルーターアドバタイズメントが受信されていません。確認：

# Linux：RAをキャプチャ
tcpdump -i eth0 'icmp6 && ip6[40] == 134'
 
# ルーターがRAを送信していることを確認
radvdump

デバイスにSLAACアドレスがあるがDNSがない ルーターがRDNSSを送信していないか、クライアントがそれをサポートしていません。RAの内容を確認：

radvdump | grep RDNSS

欠落している場合は、ルーター設定にRDNSSを追加するか、ステートレスDHCPv6を有効にします。

DHCPv6が動作しない RAでMまたはOフラグが設定されていることを確認：

radvdump | grep -E "M flag|O flag"

DHCPv6サーバーが実行中でUDPポート547で到達可能であることを確認：

# サーバー側
ss -ulnp | grep 547
 
# クライアント側
tcpdump -i eth0 port 547

インターフェイス上の複数のアドレス これは正常です。次のものが表示される可能性があります：

• リンクローカルアドレス（常に存在）
• SLAAC安定アドレス（EUI-64）
• SLAAC一時アドレス（プライバシー拡張）
• DHCPv6アドレス（ステートフルDHCPv6を使用している場合）

すべて有効です。OSはRFC 6724に基づいて適切な送信元アドレスを選択します。

関連記事#

• Windows、macOS、Linux、ルーターでIPv6を有効にする方法 - さまざまなオペレーティングシステムとデバイスでSLAACおよびDHCPv6設定を含むIPv6を有効化および設定します。
• IPv6プライバシー拡張：アドレス追跡を停止 - プライバシー拡張を使用してIPv6アドレスの追跡から保護する方法を学びます。