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IPv6サブネット化：/48から/64へ

適切なサブネット化でIPv6ネットワークを計画します。/64境界、/48および/56割り当ての分割方法、実用的な例について学びます。

ping6.net2024年2月1日3 min read
IPv6サブネット化CIDRネットワーク計画プレフィックス

IPv6サブネット化の哲学#

IPv6サブネット化は、IPv4の考え方を逆転させます。希少なアドレス空間を慎重に配給する代わりに、豊富さを分割しています。単一の/48割り当ては65,536個の/64サブネットを提供します。これはほとんどの組織が使用するよりも多いです。

TL;DR - 要点まとめ

重要ポイント：

  • エンドホストネットワークには常に/64を使用（SLAACと近隣探索に必須）
  • ISP割り当て：企業向け/48（65,536サブネット）、中小企業向け/56（256サブネット）、最小限の/64
  • ポイントツーポイントリンクは/127または/126を使用してアドレスを節約可能
  • アドレスの節約をやめる — IPv6の豊富さは機能であり、論理的に整理する

ジャンプ： 一般的なISP割り当て | /48のサブネット化 | 特殊なケース

設計目標はシンプルです。サブネット化を簡単で一貫性のあるものにすることです。エンドホストを接続するすべてのものに/64を使用します。アドレスの節約について心配するのをやめてください。

/64境界：ただ使用する#

/64プレフィックス長はIPv6で特別です。美的に心地よいか伝統的だからではなく、基本的なIPv6プロトコルがそれを必要とするからです：

**SLAAC（ステートレスアドレス自動設定）**は、デバイスのMACアドレスまたはランダム値から64ビットのインターフェイスIDを生成します。正確に64ビットが必要です。それより少ないと、自動設定が壊れます。

近隣探索の最適化は/64サブネットを想定しています。より小さなプレフィックスを使用すると、「保存された」アドレスに見合わないパフォーマンスの問題が発生します。

修正EUI-64インターフェイス識別子は64ビットを必要とします。プライバシー拡張は64ビットを必要とします。IPv6エコシステムのすべてが64ビットを期待しています。

/64未満のサブネット化をしない

エンドユーザーネットワークに/96または/112を使用すると、SLAACが壊れ、互換性の問題が発生します。唯一の例外は、ポイントツーポイントルーターリンク（/127または/126）とループバックインターフェイス（/128）です。

実用的なアドバイス：ホストを持つすべてのネットワークセグメントに/64を使用します。完了です。

CIDR表記#

IPv6はCIDR表記を使用してネットワークプレフィックスを表現します：

2001:db8:abcd:1234::/64
│                  │
│                  └─ プレフィックス長
└──────────────────── ネットワークプレフィックス（最初の64ビット）

スラッシュの後の数字は、ネットワークを識別するビット数を示します。残りのビットは個々のインターフェイスを識別します。

2001:db8:abcd:1234::/64の場合：

  • ネットワークプレフィックス：最初の64ビット（2001:db8:abcd:1234）
  • インターフェイスID：最後の64ビット（::からffff:ffff:ffff:ffffまで）

一般的なISP割り当て#

ほとんどのIPv6接続には、次のいずれかのプレフィックスサイズが付属しています：

/48 - エンタープライズおよび大規模顧客#

サブネット化のために16ビット（ビット49-64）を取得し、最大65,536個の/64ネットワークを作成します。

2001:db8:abcd:0000::/64  ─┐
2001:db8:abcd:0001::/64   │
2001:db8:abcd:0002::/64   ├─ すべて同じ/48から
...                       │
2001:db8:abcd:ffff::/64  ─┘

これは企業の標準割り当てです。数百の場所とVLANを持つ複雑なネットワークをサポートします。

/56 - 中小企業および住宅#

サブネット化のために8ビットを取得し、最大256個の/64ネットワークを作成します。

2001:db8:abcd:ab00::/64  ─┐
2001:db8:abcd:ab01::/64   │
...                       ├─ 256個の/64サブネットが利用可能
2001:db8:abcd:abff::/64  ─┘

複数のVLAN（メインネットワーク、ゲストWiFi、IoTデバイスなど）を持つホームネットワークには十分です。

/64 - 最小限の住宅#

単一のサブネットです。ネットワークセグメンテーションが必要ない場合はうまく機能します。ほとんどのホームユーザーはそれ以上必要ありません。

多くのISPはデフォルトで/64ですが、リクエストに応じて/56を割り当てます。常に少なくとも/56を要求してください。

/48のサブネット化#

/48を受け取ると、サブネット識別のためにビット49-64を制御します。これは16ビット = 65,536サブネットです。

実用例：オフィスネットワーク#

割り当て：2001:db8:abcd::/48
 
サブネット計画：
├─ 0000-000f  インフラストラクチャ
│  ├─ 2001:db8:abcd:0001::/64  管理/アウトオブバンド
│  ├─ 2001:db8:abcd:0002::/64  スイッチとAP
│  └─ 2001:db8:abcd:0003::/64  監視とログ
│
├─ 0010-00ff  サーバー
│  ├─ 2001:db8:abcd:0010::/64  Web/アプリサーバー
│  ├─ 2001:db8:abcd:0011::/64  データベースサーバー
│  └─ 2001:db8:abcd:0012::/64  ストレージ
│
├─ 0100-01ff  ユーザーネットワーク
│  ├─ 2001:db8:abcd:0100::/64  1階ワークステーション
│  ├─ 2001:db8:abcd:0101::/64  2階ワークステーション
│  └─ 2001:db8:abcd:0102::/64  3階ワークステーション
│
├─ 0200-02ff  ゲストとパブリック
│  ├─ 2001:db8:abcd:0200::/64  ゲストWiFi
│  └─ 2001:db8:abcd:0201::/64  パブリックWiFi
│
└─ f000-ffff  将来の使用のために予約

16進数の範囲が論理的なグループを作成することに注意してください。スキームは読みやすく、成長の余地を残しています。

階層的サブネット化#

マルチサイト組織は、各場所により大きなブロックを割り当てることができます：

2001:db8:abcd::/48
│
├─ 2001:db8:abcd:0000::/52  本社（4,096 /64サブネット）
│  └─ 2001:db8:abcd:0000::/64から2001:db8:abcd:0fff::/64まで
│
├─ 2001:db8:abcd:1000::/52  ブランチA（4,096サブネット）
│  └─ 2001:db8:abcd:1000::/64から2001:db8:abcd:1fff::/64まで
│
├─ 2001:db8:abcd:2000::/52  ブランチB（4,096サブネット）
│
└─ 2001:db8:abcd:3000::/52  ブランチC（4,096サブネット）

各ブランチは独自の/52を独立して管理します。本社は調整のオーバーヘッドなしで委任できます。

さらにサブネット化できます：

ブランチA：2001:db8:abcd:1000::/52
│
├─ 2001:db8:abcd:1000::/56  ビル1（256サブネット）
├─ 2001:db8:abcd:1100::/56  ビル2（256サブネット）
└─ 2001:db8:abcd:1200::/56  ビル3（256サブネット）

階層は/64境界まで必要なだけ深くできます。

/56のサブネット化#

/56では、サブネット化のために8ビット（ビット57-64）があります。これは256個の/64ネットワークです。

ホームネットワークの例#

割り当て：2001:db8:abcd:ab00::/56
 
サブネット計画：
├─ 2001:db8:abcd:ab00::/64  メインLAN
├─ 2001:db8:abcd:ab01::/64  ホームオフィス
├─ 2001:db8:abcd:ab02::/64  ゲストWiFi
├─ 2001:db8:abcd:ab03::/64  IoTデバイス（カメラ、センサー）
├─ 2001:db8:abcd:ab04::/64  スマートホーム（スピーカー、ライト）
├─ 2001:db8:abcd:ab05::/64  ラボ/テストネットワーク
└─ 2001:db8:abcd:ab06-abff  利用可能（250サブネット未使用）

パワーユーザーでさえ256サブネットを使い果たすことはありません。この割り当ては寛大です。

4番目のヘクステットの8番目のビットが変化します：

  • ab00 = 2進数 ...0000 0000（サブネット0）
  • ab01 = 2進数 ...0000 0001（サブネット1）
  • ab02 = 2進数 ...0000 0010（サブネット2）
  • abff = 2進数 ...1111 1111（サブネット255）

特殊なケース#

ポイントツーポイントリンク#

ルーター間リンクには18京個のアドレスは必要ありません。2つのオプションがあります：

/127 - RFC 6164ポイントツーポイントリンクの標準。IPv4の/31に類似した正確に2つのアドレスを提供します：

2001:db8:abcd:1::/127
├─ 2001:db8:abcd:1::0   ルーターA
└─ 2001:db8:abcd:1::1   ルーターB

/126 - IPv4の/30のように4つのアドレスを提供します：

2001:db8:abcd:1::/126
├─ 2001:db8:abcd:1::0   ネットワークアドレス（使用可能）
├─ 2001:db8:abcd:1::1   ルーターA
├─ 2001:db8:abcd:1::2   ルーターB
└─ 2001:db8:abcd:1::3   （利用可能）

両方とも機能します。/127はより効率的です。一部の古い機器は/126のみをサポートしています。

または、ポイントツーポイントリンクで/64を使用するだけです。重要なものを無駄にせず、アドレッシング計画を簡素化します。

ループバックアドレス#

ルーターループバックインターフェイスは/128（単一アドレス）を使用します：

2001:db8:abcd::1/128

これらは、ルーターID、管理アクセス、およびプロトコルエンドポイントに使用されます。

ドキュメンテーションの実践#

アドレスを割り当てる前にサブネット計画を文書化してください。シンプルな表が機能します：

| プレフィックス                  | VLAN | 目的                 | ゲートウェイ |
|---------------------------|------|----------------------|------------|
| 2001:db8:abcd:1::/64      | 10   | 管理                 | ::1        |
| 2001:db8:abcd:2::/64      | 20   | サーバー             | ::1        |
| 2001:db8:abcd:10::/64     | 100  | 1階ユーザー          | ::1        |
| 2001:db8:abcd:11::/64     | 101  | 2階ユーザー          | ::1        |
| 2001:db8:abcd:100::/64    | 200  | ゲストWiFi           | ::1        |
| 2001:db8:abcd:200::/64    | 300  | IoTデバイス          | ::1        |

含めるもの：

  • プレフィックス：完全な/64ネットワーク
  • VLAN ID：該当する場合（レイヤー2とレイヤー3の相関に役立ちます）
  • 目的：このネットワークに接続するもの
  • ゲートウェイ：通常は::1、最初のアドレス
  • メモ：ファイアウォールゾーン、連絡先情報、運用に役立つもの

これを忘れられたスプレッドシートではなく、ネットワークドキュメンテーションシステムで追跡してください。将来のあなたは感謝するでしょう。

サブネット情報の計算#

利用可能な/64サブネット数#

式：2^(64 - プレフィックス長)
 
/48：2^(64-48) = 2^16 = 65,536サブネット
/52：2^(64-52) = 2^12 = 4,096サブネット
/56：2^(64-56) = 2^8  = 256サブネット
/60：2^(64-60) = 2^4  = 16サブネット

サブネット範囲#

特定の/64サブネットの場合、範囲は簡単です：

プレフィックス：2001:db8:abcd:1234::/64
 
最初のアドレス：2001:db8:abcd:1234::
最後のアドレス：2001:db8:abcd:1234:ffff:ffff:ffff:ffff
 
使用可能なアドレス：すべて（18,446,744,073,709,551,616）

IPv4とは異なり、予約するブロードキャストアドレスはありません。IPv6はブロードキャストのような機能にマルチキャストを使用します。

サブネット境界の検索#

2001:db8:abcd:ab00::/56のような/56が与えられた場合、サブネット境界は次のとおりです：

最初の/64：2001:db8:abcd:ab00::/64
最後の/64：2001:db8:abcd:abff::/64
 
範囲はビット1-56をロックします：    2001:db8:abcd:ab...
ビット57-64は変化できます：         00からffまで
ビット65-128はインターフェイスを識別します（/64部分）

階層的割り当ての場合、可能な限りニブル（4ビット）境界で揃えます。16進表記がきれいに保たれます：

  • /48、/52、/56、/60、/64はニブル境界で揃います
  • /50、/54、/58、/62は揃わず、乱雑な16進範囲を作成します

特定の理由がない限り、ニブル整列プレフィックスに固執してください。

まとめ#

IPv6サブネット化は、哲学を内面化すればIPv4よりもシンプルです：

  1. すべてのホストネットワークに/64を使用。考えすぎないでください。プロトコルスタックはそれを期待しています。

  2. ISP割り当ては寛大。エンタープライズには/48（65,536サブネット）、小規模サイトには/56（256サブネット）、最小限の展開には/64。

  3. 階層的に計画。場所または機能にブロックを割り当てます。各サイトに部分を独立して管理させます。

  4. 計画を文書化。将来のトラブルシューティングは、各サブネットが何をするかを知ることに依存します。

  5. アドレスの節約をやめる。IPv6の豊富さは機能です。それを使用してください。

IPv4からの最大の精神的シフト：限られたスペースからすべてのアドレスを絞り出すのではありません。豊富さを論理的な構造に整理しているのです。

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実際に試してみましょう

サブネット計算機を使用して、IPv6ネットワーク割り当てを計画し、サブネット階層を視覚化します。