{"schema":"article/1","id":"art_9d7865b478","owner":"u_owner","status":"published","visibility":"public","version":1,"title":"IPv6 には全員あてが無く、1 つのインターフェースが複数の住所を持つ","rawTitle":"IPv6 には全員あてが無く、1 つのインターフェースが複数の住所を持つ","slug":"nw-basics-20-ipv6","file":"ネットワーク_20_IPv6","relPath":"content/published/ネットワーク_20_IPv6.md","aliases":[],"kind":"published","area":"tech","topic":"ネットワーク","category":"ネットワーク","tags":["ネットワーク","ipv6","ndp","concept"],"summary":"図 1〜5 の土台を 128 ビットの住所で描き直す。ブロードキャストが消え、ARP が NDP に替わり、PC が自分でアドレスを作る一方で、探し方と付け替え方は図 5 のまま変わらない","date":"2026-09-14","updated":"2026-09-14","links":["nw-basics-index","nw-basics-00-three-layers","nw-basics-19-wireless-lan","nw-basics-21-sdn","nw-basics-02-same-network","nw-basics-05-static-route","nw-basics-07-internet"],"blocks":[{"id":"blk_7a9b6d","type":"paragraph","markdown":"図 1 から図 5 までで、もの、結びつき、通信フローの 3 層を IPv4 で組みました。図 20 では、同じ構成を 128 ビットの住所で描き直します。","text":"図 1 から図 5 までで、もの、結びつき、通信フローの 3 層を IPv4 で組みました。図 20 では、同じ構成を 128 ビットの住所で描き直します。","line":2,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_32f3c6","type":"paragraph","markdown":"10/24 の勉強会の予習なので、実機はまだ触っていません。素材は RFC と教科書サイトだけです。","text":"10/24 の勉強会の予習なので、実機はまだ触っていません。素材は RFC と教科書サイトだけです。","line":4,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_aebffc","type":"paragraph","markdown":"変わるのは住所の長さだけではありません。全員あて（ブロードキャスト）が無くなり、ARP が NDP に替わり、1 つのインターフェースが複数のアドレスを持ちます。一方で、テーブルの探し方と MAC アドレスの付け替え方は図 5 のままです。","text":"変わるのは住所の長さだけではありません。全員あて（ブロードキャスト）が無くなり、ARP が NDP に替わり、1 つのインターフェースが複数のアドレスを持ちます。一方で、テーブルの探し方と MAC アドレスの付け替え方は図 5 のままです。","line":6,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_975c16","type":"paragraph","markdown":"この連載は、ネットワークの言葉をもの（物理と論理）、結びつき（手動、自動、固定）、通信フロー（1 本の通信がこれらを順に通る流れ）の 3 層に置いています。","text":"この連載は、ネットワークの言葉をもの（物理と論理）、結びつき（手動、自動、固定）、通信フロー（1 本の通信がこれらを順に通る流れ）の 3 層に置いています。","line":8,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_34ba84","type":"heading","depth":2,"markdown":"## 登場するもの","text":"登場するもの","line":10,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_97b3cc","type":"heading","depth":4,"markdown":"#### IPv6 アドレス","text":"IPv6 アドレス","line":12,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_98a75e","type":"paragraph","markdown":"論理のもので、128 ビットです。16 ビットずつ 8 つに区切って 16 進で書きます。各ブロックの先頭の 0 は省略でき、連続する 0 のブロックは `::` に縮められます。`::` は 1 つのアドレスに 1 回だけ使えます。","text":"論理のもので、128 ビットです。16 ビットずつ 8 つに区切って 16 進で書きます。各ブロックの先頭の 0 は省略でき、連続する 0 のブロックは :: に縮められます。:: は 1 つのアドレスに 1 回だけ使えます。","line":14,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_9f375a","type":"paragraph","markdown":"種類は 4 つです。グローバルユニキャスト（2000::/3）、ユニークローカル（fc00::/7。組織の中だけで使う）、リンクローカル（fe80::/10。同じ線の中だけ）、マルチキャスト（ff00::/8）です。ブロードキャストは無く、その役目はマルチキャストが持ちます。","text":"種類は 4 つです。グローバルユニキャスト（2000::/3）、ユニークローカル（fc00::/7。組織の中だけで使う）、リンクローカル（fe80::/10。同じ線の中だけ）、マルチキャスト（ff00::/8）です。ブロードキャストは無く、その役目はマルチキャストが持ちます。","line":16,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_66219b","type":"heading","depth":4,"markdown":"#### 近隣キャッシュ","text":"近隣キャッシュ","line":18,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_331e79","type":"paragraph","markdown":"論理のもので、自動で育ちます。図 2 の ARP テーブルに当たる表です。これとは別に「外あての出口の一覧」を持ちます。IPv4 のデフォルトゲートウェイに当たるものです。","text":"論理のもので、自動で育ちます。図 2 の ARP テーブルに当たる表です。これとは別に「外あての出口の一覧」を持ちます。IPv4 のデフォルトゲートウェイに当たるものです。","line":20,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_118c7a","type":"heading","depth":2,"markdown":"## 結びつき","text":"結びつき","line":22,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_20534b","type":"paragraph","markdown":"インターフェースとリンクローカルの結びつきは自動です。インターフェースが使えるようになった時点で、fe80::/10 に後半（インターフェース ID）をつないで自分で作ります。使う前に重複していないかを確かめます（DAD）。","text":"インターフェースとリンクローカルの結びつきは自動です。インターフェースが使えるようになった時点で、fe80::/10 に後半（インターフェース ID）をつないで自分で作ります。使う前に重複していないかを確かめます（DAD）。","line":24,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_18ac75","type":"paragraph","markdown":"インターフェースとグローバルの結びつきは、ルータ広告（RA）の prefix に同じ後半をつないで自作するか（SLAAC）、手動で付けます。1 つのインターフェースが両方を同時に持ちます。","text":"インターフェースとグローバルの結びつきは、ルータ広告（RA）の prefix に同じ後半をつないで自作するか（SLAAC）、手動で付けます。1 つのインターフェースが両方を同時に持ちます。","line":26,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_f523ec","type":"paragraph","markdown":"外あての出口とルータのリンクローカルの結びつきは自動で、RA の送信元アドレスを出口として覚えます。ルーティングテーブルの行と出口の結びつきは、自分のインターフェースの網が自動、その先が手動です。図 5 と同じです。","text":"外あての出口とルータのリンクローカルの結びつきは自動で、RA の送信元アドレスを出口として覚えます。ルーティングテーブルの行と出口の結びつきは、自分のインターフェースの網が自動、その先が手動です。図 5 と同じです。","line":28,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_df21fc","type":"heading","depth":2,"markdown":"## 通信フロー","text":"通信フロー","line":30,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_afbeda","type":"paragraph","markdown":"① PC-A はインターフェースが使えるようになった時点で、リンクローカル fe80::21a:2bff:fe00:a を自分で作ります。使う前に重複を確かめます。","text":"① PC-A はインターフェースが使えるようになった時点で、リンクローカル fe80::21a:2bff:fe00:a を自分で作ります。使う前に重複を確かめます。","line":32,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_f8cc3f","type":"paragraph","markdown":"② ルータ 1 が全ノードあて（ff02::1）にルータ広告を送ります。PC-A は prefix を受け取り、送信元 fe80::1 を外あての出口として覚えます。","text":"② ルータ 1 が全ノードあて（ff02::1）にルータ広告を送ります。PC-A は prefix を受け取り、送信元 fe80::1 を外あての出口として覚えます。","line":34,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_21f662","type":"paragraph","markdown":"③ PC-A は prefix 2001:db8:10::/64 に自分で作った後半をつないで、グローバルアドレスを作ります。これも重複を確かめてから使います。","text":"③ PC-A は prefix 2001:db8:10::/64 に自分で作った後半をつないで、グローバルアドレスを作ります。これも重複を確かめてから使います。","line":36,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_cc71ee","type":"paragraph","markdown":"④ 宛先 2001:db8:3::10 は自分の網の外なので、出口 fe80::1 へ送ります。その MAC アドレスは、近隣要請（要請ノードマルチキャストあて）と近隣広告（1 対 1）で引きます。","text":"④ 宛先 2001:db8:3::10 は自分の網の外なので、出口 fe80::1 へ送ります。その MAC アドレスは、近隣要請（要請ノードマルチキャストあて）と近隣広告（1 対 1）で引きます。","line":38,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_e731f6","type":"paragraph","markdown":"⑤ ルータ 1 はテーブルの手動の行でルータ 2 へ送ります。MAC アドレスを付け替え、ホップリミットを 1 減らします。","text":"⑤ ルータ 1 はテーブルの手動の行でルータ 2 へ送ります。MAC アドレスを付け替え、ホップリミットを 1 減らします。","line":40,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_b1f2bf","type":"paragraph","markdown":"⑥ ルータ 2 はテーブルの自動の行で PC-C へ送ります。MAC アドレスを付け替え、ホップリミットをさらに 1 減らします。","text":"⑥ ルータ 2 はテーブルの自動の行で PC-C へ送ります。MAC アドレスを付け替え、ホップリミットをさらに 1 減らします。","line":42,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_443551","type":"paragraph","markdown":"要請ノードマルチキャストは、アドレスの下 24 ビットから作る宛先です。送る側は相手のアドレスから同じ計算で作ります。呼びかける範囲が「全員」から「下 24 ビットが一致する相手」に狭まりました。","text":"要請ノードマルチキャストは、アドレスの下 24 ビットから作る宛先です。送る側は相手のアドレスから同じ計算で作ります。呼びかける範囲が「全員」から「下 24 ビットが一致する相手」に狭まりました。","line":44,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_4e1c84","type":"paragraph","markdown":"近隣要請と近隣広告、ルータ要請とルータ広告は、いずれも ICMPv6 のメッセージです。つまり IPv6 パケットそのものです。図 2 で「ARP は IP パケットではない」と書いた点は、IPv6 では逆になります。","text":"近隣要請と近隣広告、ルータ要請とルータ広告は、いずれも ICMPv6 のメッセージです。つまり IPv6 パケットそのものです。図 2 で「ARP は IP パケットではない」と書いた点は、IPv6 では逆になります。","line":46,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_3f4e50","type":"heading","depth":2,"markdown":"## 図 20","text":"図 20","line":48,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_393a1d","type":"paragraph","markdown":"上が構成図とフローの矢印、その下にアドレスの種類、書き方、1 つのインターフェースが持つものと、2 台のルータのルーティングテーブルが並びます。いちばん下は各表の推移と、通信の中身の推移です。","text":"上が構成図とフローの矢印、その下にアドレスの種類、書き方、1 つのインターフェースが持つものと、2 台のルータのルーティングテーブルが並びます。いちばん下は各表の推移と、通信の中身の推移です。","line":50,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_f33a6a","type":"html","markdown":"\n \n IPv6：図 1〜5 の土台を、128 ビットの住所で描き直す\n 住所が長くなるだけではない。ブロードキャストが無くなり、ARP は NDP（マルチキャスト）に替わり、1 つの口が複数のアドレスを持つ\n \n PC-A\n MAC A\n アドレスは自分で作る\n \n \n スイッチ\n MAC で転送\n \n \n ルータ 1\n Gi0（支店側）\n Gi1（ルータ間）\n 口ごとにアドレス 2 つ\n Gi0\n Gi1\n \n \n ルータ 2\n Gi0（ルータ間）\n Gi1（DC 側）\n 口ごとにアドレス 2 つ\n Gi0\n Gi1\n \n \n PC-C\n MAC C\n アドレスは手動\n ルータ間 2001:db8:12::/64\n 支店 2001:db8:10::/64\n DC 2001:db8:3::/64\n 行き A → C\n \n 4\n \n 5\n \n 6\n 1\n PC-A が、まずリンクローカル fe80::21a:2bff:fe00:a を自分で作る（重複していないか確かめてから使う）\n \n 2\n ルータ広告（RA）：この線の prefix と「自分が出口」を、全ノードあて（ff02::1）に配る\n 3\n PC-A が、受け取った prefix に自分で作った後半をつないでグローバルアドレスを作る（SLAAC）\n \n アドレスの種類\n グローバルユニキャスト 2000::/3\n ユニークローカル fc00::/7（組織の中だけ）\n リンクローカル fe80::/10（同じ線の中だけ）\n マルチキャスト ff00::/8（決めた相手だけ）\n ff02::1 全ノード／ff02::2 全ルータ\n ブロードキャストは無い（役目はマルチキャスト）\n \n 書き方（128 ビット・16 進）\n 16 ビットずつ 8 つに区切り、: でつなぐ\n 各ブロックの先頭の 0 は省略できる\n 連続する 0 のブロックは :: にできる\n :: は 1 つのアドレスに 1 回だけ\n 2001:0db8:0010:0000:… → 2001:db8:10::1\n /64 は「前半 64 ビットが網の番地」の意味\n \n 1 つの口に複数のアドレス\n ルータ 1 の Gi0 が持つもの\n リンクローカル fe80::1\n グローバル 2001:db8:10::1\n 聞いている先（マルチキャスト）\n ff02::1 全ノード・ff02::2 全ルータ\n ff02::1:ff00:1 要請ノード\n 要請ノードマルチキャストは、自分のアドレスの下 24 ビットから作って自分が聞いている先。送る側は相手のアドレスから同じ計算で作る（RFC 4291 2.7.1）\n \n ルータ 1 のルーティングテーブル（IPv6）\n 2001:db8:10::/64　→ Gi0（自動）\n 2001:db8:12::/64　→ Gi1（自動）\n 2001:db8:3::/64　→ 2001:db8:12::2（手動）\n ⑤ がこの行を使う。探し方は図 5 とまったく同じ\n \n ルータ 2 のルーティングテーブル（IPv6）\n 2001:db8:12::/64　→ Gi0（自動）\n 2001:db8:3::/64　→ Gi1（自動）\n 2001:db8:10::/64　→ 2001:db8:12::1（手動）\n 帰り道はこの行。行きと帰りが別々なのも図 5 と同じ\n フロー\n ① PC-A は口が使えるようになった時点で、リンクローカル fe80::21a:2bff:fe00:a を自分で作る。使う前に重複を確かめる（DAD）\n ② ルータ 1 が全ノードあて（ff02::1）にルータ広告を送る。PC-A は prefix を受け取り、送信元 fe80::1 を「外あての出口」として覚える\n ③ PC-A は prefix 2001:db8:10::/64 に自分で作った後半をつなぎ、グローバルアドレスを作る。これも重複を確かめてから使う\n ④ 宛先 2001:db8:3::10 は自分の網の外。出口 fe80::1 へ送る。その MAC は近隣要請（要請ノードあて）と近隣広告（1 対 1）で引く\n ⑤ ルータ 1 はテーブルの手動の行でルータ 2 へ。MAC を付け替え、ホップリミットを 1 減らす\n ⑥ ルータ 2 はテーブルの自動の行で PC-C へ。MAC を付け替え、ホップリミットをさらに 1 減らす。帰り道は図 5 の ④⑤⑥ と同じ形\n 図 1〜5 と、変わる点・変わらない点\n 変わる：全員あて（ブロードキャスト）が無い。ARP の代わりに NDP（近隣要請・近隣広告）を使い、宛先はマルチキャスト\n 変わる：1 つの口がリンクローカルとグローバルを両方持つ。外あての出口として使うのはルータのリンクローカル\n 変わる：PC は自分でアドレスを作れる（SLAAC）。IPv4 で DHCP に頼っていた部分を、ルータ広告と自作でまかなう\n *変わらない：スイッチは MAC で転送し、ルータは宛先アドレスをテーブルで探す。宛先・送信元は端から端まで変わらず、MAC だけ付け替わる\n 3 層で見ると\n もの：IPv6 アドレス（論理・128 ビット）／リンクローカル（論理・線の中だけ）／マルチキャストの宛先（論理）／近隣キャッシュ（論理・自動で育つ）\n 結びつき：口 ⇄ リンクローカル（自動で作る）／口 ⇄ グローバル（RA の prefix から自作＝自動、または手動）／出口 ⇄ ルータのリンクローカル（RA から自動）\n フロー：図 5 の ①〜③ の前に「アドレスを用意する ①②③」が付き、ARP だった部分が NDP に替わる。②以降の探し方・付け替え方は図 5 と同じ\n\n各テーブルの推移（○番のフローで追加された行。青字）\n前提: PC-C は手動で 2001:db8:3::10 を設定。ルータのリンクローカル fe80::1／fe80::2 は手動で付けた（既定では自動で作られる）\n \n PC-A が持つアドレス\n ① 追加 fe80::21a:2bff:fe00:a（リンクローカル）\n ③ 追加 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a（グローバル）\n 　後半（21a:2bff:fe00:a）は両方で同じもの\n \n PC-A: 外あての出口の一覧\n ② 追加 fe80::1（RA の送信元）\n IPv4 の「デフォルトゲートウェイ」に当たる\n \n PC-A: 近隣キャッシュ\n ④ 追加 fe80::1 → MAC R1-Gi0（近隣広告から）\n 図 2 の ARP テーブルに当たる\n \n ルータ 1: 近隣キャッシュ\n ④ 追加 fe80::21a:2bff:fe00:a → MAC A\n 　（近隣要請を受けて覚える）\n ⑤ 追加 2001:db8:12::2 → MAC R2-Gi0\n \n ルータ 2: 近隣キャッシュ\n ⑤ 追加 2001:db8:12::1 → MAC R1-Gi1\n ⑥ 追加 2001:db8:3::10 → MAC C\n \n ルーティングテーブル\n ルータ 1・ルータ 2 とも上の図の箱のとおり\n IPv6 の表は IPv4 の表とは別に持つ\n通信の中身の推移（フローごとのフレーム／パケット）\n ② ルータ 1 → 全ノード：ルータ広告（RA）\n \n 宛先 MAC（マルチキャスト）\n 33:33:00:00:00:01\n \n 送信元 MAC\n MAC R1-Gi0\n \n 宛先 IPv6\n ff02::1\n \n 送信元 IPv6\n fe80::1\n \n ホップリミット\n 255\n \n データ\n ルータ広告\nNS/NA・RS/RA は ICMPv6 のメッセージ＝IPv6 パケットそのもの（ARP が IP パケットではなかったのとは違う）\n ③ PC-A の中\n 受け取った prefix 2001:db8:10::/64 に、自分の MAC から作った後半をつないで 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a にする。使う前に、同じものを使っている相手がいないか近隣要請で確かめる（DAD）\n ④ PC-A → ルータ 1：近隣要請（NS。相手の MAC を聞く）\n \n 宛先 MAC（マルチキャスト）\n 33:33:ff:00:00:01\n \n 送信元 MAC\n MAC A\n \n 宛先 IPv6\n ff02::1:ff00:1\n \n 送信元 IPv6\n fe80::21a:2bff:fe00:a\n \n ホップリミット\n 255\n \n データ\n 近隣要請\n宛先は「fe80::1 の下 24 ビットから作った要請ノードマルチキャスト」。全員あてではなく、当てはまる相手だけが受け取る\n ④ ルータ 1 → PC-A：近隣広告（NA。1 対 1 で返す）\n \n 宛先 MAC\n MAC A\n \n 送信元 MAC\n MAC R1-Gi0\n \n 宛先 IPv6\n fe80::21a:2bff:fe00:a\n \n 送信元 IPv6\n fe80::1\n \n ホップリミット\n 255\n \n データ\n 近隣広告\n ④ PC-A → ルータ 1（本番）\n \n 宛先 MAC\n MAC R1-Gi0\n \n 送信元 MAC\n MAC A\n \n 宛先 IPv6\n 2001:db8:3::10\n \n 送信元 IPv6\n 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a\n \n ホップリミット\n 64\n \n データ\n ping\n \n フレーム＝全部。ただしスイッチが見るのは MAC とタグの部分だけ\n \n パケット＝この部分。ルータはここ（IP）を見る\n ⑤ ルータ 1 → ルータ 2（MAC を付け替え・ホップリミットが 1 減る）\n \n 宛先 MAC\n MAC R2-Gi0\n \n 送信元 MAC\n MAC R1-Gi1\n \n 宛先 IPv6\n 2001:db8:3::10\n \n 送信元 IPv6\n 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a\n \n ホップリミット\n 63\n \n データ\n ping\n ⑥ ルータ 2 → PC-C（MAC を付け替え・さらに 1 減る）\n \n 宛先 MAC\n MAC C\n \n 送信元 MAC\n MAC R2-Gi1\n \n 宛先 IPv6\n 2001:db8:3::10\n \n 送信元 IPv6\n 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a\n \n ホップリミット\n 62\n \n データ\n ping\nIPv6 ヘッダは 40 バイト固定。IPv4 と違ってチェックサムの欄が無く、途中のルータはパケットを分割しない（分割するのは送信元だけ）（RFC 8200 3・4.5）\n宛先 IPv6・送信元 IPv6 は端から端まで変わらない。MAC はルータを越えるたびに付け替わり、ホップリミットだけが 1 ずつ減る（図 5 と同じ考え方）\nIPv6 マルチキャストあてのフレームの宛先 MAC は 33:33 で始まり、後ろにアドレスの下 32 ビットが入る（RFC 2464 7）。要請ノードのアドレスを作るときの下 24 ビットとは別の話\nNDP のメッセージはホップリミット 255 で送り、受け取った側も 255 かを確かめる。ルータを越えて来たものは受け付けない（RFC 4861 4.1〜4.3・7.1.1）\nホップリミットの初期値は、ルータ広告の欄（Cur Hop Limit）で配られた値をホストが使う。0 なら「指定なし」で自身の既定値。この図は 64 の例（RFC 4861 4.2・6.3.4）\nPC-A の後半は EUI-64（MAC の真ん中に FFFE を挟む）で作った例。リンクローカルもグローバルも同じ後半になる\nただし今の既定は EUI-64 ではない。MAC を埋め込まない方式（RFC 7217）を既定にすべきとされ、MAC を埋め込む方式は既定として非推奨（RFC 8064 3）\n本図のアドレスはすべて説明用の 2001:db8::/32（RFC 3849）。種類と表記は RFC 4291、NDP は RFC 4861、自作は RFC 4862、86DD は RFC 2464 3 による\nグローバルユニキャストの 2000::/3 は RFC 4291 2.4 には無い（そこは「それ以外すべて」）。IANA が現在割り当てている範囲で、RFC 3587 2・3 と IANA の登録簿による\n\n## 図 1・図 2・図 5・図 7 との接続","text":"\n \n IPv6：図 1〜5 の土台を、128 ビットの住所で描き直す\n 住所が長くなるだけではない。ブロードキャストが無くなり、ARP は NDP（マルチキャスト）に替わり、1 つの口が複数のアドレスを持つ\n \n PC-A\n MAC A\n アドレスは自分で作る\n \n \n スイッチ\n MAC で転送\n \n \n ルータ 1\n Gi0（支店側）\n Gi1（ルータ間）\n 口ごとにアドレス 2 つ\n Gi0\n Gi1\n \n \n ルータ 2\n Gi0（ルータ間）\n Gi1（DC 側）\n 口ごとにアドレス 2 つ\n Gi0\n Gi1\n \n \n PC-C\n MAC C\n アドレスは手動\n ルータ間 2001:db8:12::/64\n 支店 2001:db8:10::/64\n DC 2001:db8:3::/64\n 行き A → C\n \n 4\n \n 5\n \n 6\n 1\n PC-A が、まずリンクローカル fe80::21a:2bff:fe00:a を自分で作る（重複していないか確かめてから使う）\n \n 2\n ルータ広告（RA）：この線の prefix と「自分が出口」を、全ノードあて（ff02::1）に配る\n 3\n PC-A が、受け取った prefix に自分で作った後半をつないでグローバルアドレスを作る（SLAAC）\n \n アドレスの種類\n グローバルユニキャスト 2000::/3\n ユニークローカル fc00::/7（組織の中だけ）\n リンクローカル fe80::/10（同じ線の中だけ）\n マルチキャスト ff00::/8（決めた相手だけ）\n ff02::1 全ノード／ff02::2 全ルータ\n ブロードキャストは無い（役目はマルチキャスト）\n \n 書き方（128 ビット・16 進）\n 16 ビットずつ 8 つに区切り、: でつなぐ\n 各ブロックの先頭の 0 は省略できる\n 連続する 0 のブロックは :: にできる\n :: は 1 つのアドレスに 1 回だけ\n 2001:0db8:0010:0000:… → 2001:db8:10::1\n /64 は「前半 64 ビットが網の番地」の意味\n \n 1 つの口に複数のアドレス\n ルータ 1 の Gi0 が持つもの\n リンクローカル fe80::1\n グローバル 2001:db8:10::1\n 聞いている先（マルチキャスト）\n ff02::1 全ノード・ff02::2 全ルータ\n ff02::1:ff00:1 要請ノード\n 要請ノードマルチキャストは、自分のアドレスの下 24 ビットから作って自分が聞いている先。送る側は相手のアドレスから同じ計算で作る（RFC 4291 2.7.1）\n \n ルータ 1 のルーティングテーブル（IPv6）\n 2001:db8:10::/64　→ Gi0（自動）\n 2001:db8:12::/64　→ Gi1（自動）\n 2001:db8:3::/64　→ 2001:db8:12::2（手動）\n ⑤ がこの行を使う。探し方は図 5 とまったく同じ\n \n ルータ 2 のルーティングテーブル（IPv6）\n 2001:db8:12::/64　→ Gi0（自動）\n 2001:db8:3::/64　→ Gi1（自動）\n 2001:db8:10::/64　→ 2001:db8:12::1（手動）\n 帰り道はこの行。行きと帰りが別々なのも図 5 と同じ\n フロー\n ① PC-A は口が使えるようになった時点で、リンクローカル fe80::21a:2bff:fe00:a を自分で作る。使う前に重複を確かめる（DAD）\n ② ルータ 1 が全ノードあて（ff02::1）にルータ広告を送る。PC-A は prefix を受け取り、送信元 fe80::1 を「外あての出口」として覚える\n ③ PC-A は prefix 2001:db8:10::/64 に自分で作った後半をつなぎ、グローバルアドレスを作る。これも重複を確かめてから使う\n ④ 宛先 2001:db8:3::10 は自分の網の外。出口 fe80::1 へ送る。その MAC は近隣要請（要請ノードあて）と近隣広告（1 対 1）で引く\n ⑤ ルータ 1 はテーブルの手動の行でルータ 2 へ。MAC を付け替え、ホップリミットを 1 減らす\n ⑥ ルータ 2 はテーブルの自動の行で PC-C へ。MAC を付け替え、ホップリミットをさらに 1 減らす。帰り道は図 5 の ④⑤⑥ と同じ形\n 図 1〜5 と、変わる点・変わらない点\n 変わる：全員あて（ブロードキャスト）が無い。ARP の代わりに NDP（近隣要請・近隣広告）を使い、宛先はマルチキャスト\n 変わる：1 つの口がリンクローカルとグローバルを両方持つ。外あての出口として使うのはルータのリンクローカル\n 変わる：PC は自分でアドレスを作れる（SLAAC）。IPv4 で DHCP に頼っていた部分を、ルータ広告と自作でまかなう\n *変わらない：スイッチは MAC で転送し、ルータは宛先アドレスをテーブルで探す。宛先・送信元は端から端まで変わらず、MAC だけ付け替わる\n 3 層で見ると\n もの：IPv6 アドレス（論理・128 ビット）／リンクローカル（論理・線の中だけ）／マルチキャストの宛先（論理）／近隣キャッシュ（論理・自動で育つ）\n 結びつき：口 ⇄ リンクローカル（自動で作る）／口 ⇄ グローバル（RA の prefix から自作＝自動、または手動）／出口 ⇄ ルータのリンクローカル（RA から自動）\n フロー：図 5 の ①〜③ の前に「アドレスを用意する ①②③」が付き、ARP だった部分が NDP に替わる。②以降の探し方・付け替え方は図 5 と同じ\n\n各テーブルの推移（○番のフローで追加された行。青字）\n前提: PC-C は手動で 2001:db8:3::10 を設定。ルータのリンクローカル fe80::1／fe80::2 は手動で付けた（既定では自動で作られる）\n \n PC-A が持つアドレス\n ① 追加 fe80::21a:2bff:fe00:a（リンクローカル）\n ③ 追加 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a（グローバル）\n 　後半（21a:2bff:fe00:a）は両方で同じもの\n \n PC-A: 外あての出口の一覧\n ② 追加 fe80::1（RA の送信元）\n IPv4 の「デフォルトゲートウェイ」に当たる\n \n PC-A: 近隣キャッシュ\n ④ 追加 fe80::1 → MAC R1-Gi0（近隣広告から）\n 図 2 の ARP テーブルに当たる\n \n ルータ 1: 近隣キャッシュ\n ④ 追加 fe80::21a:2bff:fe00:a → MAC A\n 　（近隣要請を受けて覚える）\n ⑤ 追加 2001:db8:12::2 → MAC R2-Gi0\n \n ルータ 2: 近隣キャッシュ\n ⑤ 追加 2001:db8:12::1 → MAC R1-Gi1\n ⑥ 追加 2001:db8:3::10 → MAC C\n \n ルーティングテーブル\n ルータ 1・ルータ 2 とも上の図の箱のとおり\n IPv6 の表は IPv4 の表とは別に持つ\n通信の中身の推移（フローごとのフレーム／パケット）\n ② ルータ 1 → 全ノード：ルータ広告（RA）\n \n 宛先 MAC（マルチキャスト）\n 33:33:00:00:00:01\n \n 送信元 MAC\n MAC R1-Gi0\n \n 宛先 IPv6\n ff02::1\n \n 送信元 IPv6\n fe80::1\n \n ホップリミット\n 255\n \n データ\n ルータ広告\nNS/NA・RS/RA は ICMPv6 のメッセージ＝IPv6 パケットそのもの（ARP が IP パケットではなかったのとは違う）\n ③ PC-A の中\n 受け取った prefix 2001:db8:10::/64 に、自分の MAC から作った後半をつないで 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a にする。使う前に、同じものを使っている相手がいないか近隣要請で確かめる（DAD）\n ④ PC-A → ルータ 1：近隣要請（NS。相手の MAC を聞く）\n \n 宛先 MAC（マルチキャスト）\n 33:33:ff:00:00:01\n \n 送信元 MAC\n MAC A\n \n 宛先 IPv6\n ff02::1:ff00:1\n \n 送信元 IPv6\n fe80::21a:2bff:fe00:a\n \n ホップリミット\n 255\n \n データ\n 近隣要請\n宛先は「fe80::1 の下 24 ビットから作った要請ノードマルチキャスト」。全員あてではなく、当てはまる相手だけが受け取る\n ④ ルータ 1 → PC-A：近隣広告（NA。1 対 1 で返す）\n \n 宛先 MAC\n MAC A\n \n 送信元 MAC\n MAC R1-Gi0\n \n 宛先 IPv6\n fe80::21a:2bff:fe00:a\n \n 送信元 IPv6\n fe80::1\n \n ホップリミット\n 255\n \n データ\n 近隣広告\n ④ PC-A → ルータ 1（本番）\n \n 宛先 MAC\n MAC R1-Gi0\n \n 送信元 MAC\n MAC A\n \n 宛先 IPv6\n 2001:db8:3::10\n \n 送信元 IPv6\n 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a\n \n ホップリミット\n 64\n \n データ\n ping\n \n フレーム＝全部。ただしスイッチが見るのは MAC とタグの部分だけ\n \n パケット＝この部分。ルータはここ（IP）を見る\n ⑤ ルータ 1 → ルータ 2（MAC を付け替え・ホップリミットが 1 減る）\n \n 宛先 MAC\n MAC R2-Gi0\n \n 送信元 MAC\n MAC R1-Gi1\n \n 宛先 IPv6\n 2001:db8:3::10\n \n 送信元 IPv6\n 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a\n \n ホップリミット\n 63\n \n データ\n ping\n ⑥ ルータ 2 → PC-C（MAC を付け替え・さらに 1 減る）\n \n 宛先 MAC\n MAC C\n \n 送信元 MAC\n MAC R2-Gi1\n \n 宛先 IPv6\n 2001:db8:3::10\n \n 送信元 IPv6\n 2001:db8:10:0:21a:2bff:fe00:a\n \n ホップリミット\n 62\n \n データ\n ping\nIPv6 ヘッダは 40 バイト固定。IPv4 と違ってチェックサムの欄が無く、途中のルータはパケットを分割しない（分割するのは送信元だけ）（RFC 8200 3・4.5）\n宛先 IPv6・送信元 IPv6 は端から端まで変わらない。MAC はルータを越えるたびに付け替わり、ホップリミットだけが 1 ずつ減る（図 5 と同じ考え方）\nIPv6 マルチキャストあてのフレームの宛先 MAC は 33:33 で始まり、後ろにアドレスの下 32 ビットが入る（RFC 2464 7）。要請ノードのアドレスを作るときの下 24 ビットとは別の話\nNDP のメッセージはホップリミット 255 で送り、受け取った側も 255 かを確かめる。ルータを越えて来たものは受け付けない（RFC 4861 4.1〜4.3・7.1.1）\nホップリミットの初期値は、ルータ広告の欄（Cur Hop Limit）で配られた値をホストが使う。0 なら「指定なし」で自身の既定値。この図は 64 の例（RFC 4861 4.2・6.3.4）\nPC-A の後半は EUI-64（MAC の真ん中に FFFE を挟む）で作った例。リンクローカルもグローバルも同じ後半になる\nただし今の既定は EUI-64 ではない。MAC を埋め込まない方式（RFC 7217）を既定にすべきとされ、MAC を埋め込む方式は既定として非推奨（RFC 8064 3）\n本図のアドレスはすべて説明用の 2001:db8::/32（RFC 3849）。種類と表記は RFC 4291、NDP は RFC 4861、自作は RFC 4862、86DD は RFC 2464 3 による\nグローバルユニキャストの 2000::/3 は RFC 4291 2.4 には無い（そこは「それ以外すべて」）。IANA が現在割り当てている範囲で、RFC 3587 2・3 と IANA の登録簿による\n\n## 図 1・図 2・図 5・図 7 との接続","line":52,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_89df0c","type":"paragraph","markdown":"図 1 の「ルータは自分のインターフェースの網の行を自動で持つ」は、そのまま成り立ちます。図 5 の「テーブルで一致する行を探す」「MAC アドレスを付け替える」「宛先と送信元は端から端まで変わらない」も同じです。IPv6 の表は IPv4 の表とは別に持ちます。","text":"図 1 の「ルータは自分のインターフェースの網の行を自動で持つ」は、そのまま成り立ちます。図 5 の「テーブルで一致する行を探す」「MAC アドレスを付け替える」「宛先と送信元は端から端まで変わらない」も同じです。IPv6 の表は IPv4 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未検証・注意","text":"未検証・注意","line":325,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_d24576","type":"list","markdown":"- PC-A の後半（インターフェース ID）は EUI-64 で作った形にしています。MAC アドレス 00:1a:2b:00:00:0a の真ん中に FFFE を挟んだ 21a:2bff:fe00:a で、リンクローカルもグローバルも同じ後半です。ただし EUI-64 は現在の既定ではありません。RFC 8064 §3 は RFC 7217 の方式を既定にすべきとし、リンク層アドレスを埋め込む方式は既定として使うべきでない（SHOULD NOT）としています（RFC 4291 を含む 14 本を更新）。\n- グローバルユニキャストの 2000::/3 は、RFC 4291 §2.4 の表には出てきません。そこは「(everything else)」とだけ書かれています。この記事では出典を RFC 3587 §2・§3（現在 IANA が委譲しているのは 2000::/3）と IANA の登録簿にしています。\n- ホップリミットの初期値はルータ広告が配ります。Cur Hop Limit に入った値をホストが既定として使い、0 なら「このルータは指定しない」の意味です（RFC 4861 4.2・6.3.4）。図の 64 は一例です。\n- ルータのリンクローカルを fe80::1 と fe80::2 と手動で付けた形にしています。既定では自動で作られます。\n- 2001:db8:10::/64 のような「2001:db8: の後に 10」は説明用の割り当て方で、実運用でのサブネット ID の切り方とは別の話です。本図のアドレスはすべて 2001:db8::/32（RFC 3849）の中です。\n- DHCPv6（ステートフル）には触れていません。ルータ広告の M と O のフラグで DHCPv6 を併用する形は、DHCP を扱った図 17 の側で見るのが自然です。\n- IPv6 の表と IPv4 の表を別に持つことに 1 行触れただけで、切り替えの方式（トンネル、変換）は扱っていません。","text":"PC-A の後半（インターフェース ID）は EUI-64 で作った形にしています。MAC アドレス 00:1a:2b:00:00:0a の真ん中に FFFE を挟んだ 21a:2bff:fe00:a で、リンクローカルもグローバルも同じ後半です。ただし EUI-64 は現在の既定ではありません。RFC 8064 §3 は RFC 7217 の方式を既定にすべきとし、リンク層アドレスを埋め込む方式は既定として使うべきでない（SHOULD NOT）としています（RFC 4291 を含む 14 本を更新）。グローバルユニキャストの 2000::/3 は、RFC 4291 §2.4 の表には出てきません。そこは「(everything else)」とだけ書かれています。この記事では出典を RFC 3587 §2・§3（現在 IANA が委譲しているのは 2000::/3）と IANA の登録簿にしています。ホップリミットの初期値はルータ広告が配ります。Cur Hop Limit に入った値をホストが既定として使い、0 なら「このルータは指定しない」の意味です（RFC 4861 4.2・6.3.4）。図の 64 は一例です。ルータのリンクローカルを fe80::1 と fe80::2 と手動で付けた形にしています。既定では自動で作られます。2001:db8:10::/64 のような「2001:db8: の後に 10」は説明用の割り当て方で、実運用でのサブネット ID の切り方とは別の話です。本図のアドレスはすべて 2001:db8::/32（RFC 3849）の中です。DHCPv6（ステートフル）には触れていません。ルータ広告の M と O のフラグで DHCPv6 を併用する形は、DHCP を扱った図 17 の側で見るのが自然です。IPv6 の表と IPv4 の表を別に持つことに 1 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Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8200.txt) — ヘッダが 40 オクテット固定でホップリミットが転送のたびに 1 減ること（3）、分割するのは送信元だけであること（4.5）\n- [RFC 2464 Transmission of IPv6 Packets over Ethernet Networks](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2464.txt) — 種類の欄が 86DD であること（3）、マルチキャストが 33-33 で始まる MAC アドレスに写ること（7）\n- [RFC 4193 Unique Local IPv6 Unicast Addresses](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4193.txt) — FC00::/7 と、グローバルなインターネットへは広告しないこと\n- [RFC 3849 IPv6 Address Prefix Reserved for Documentation](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3849.txt) — 説明用の 2001:DB8::/32\n- [RFC 3587 IPv6 Global Unicast Address Format](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3587.txt) — 現在 IANA が委譲しているのは 2000::/3 であること（2・3）\n- [RFC 8064 Recommendation on Stable IPv6 Interface Identifiers](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8064.txt) — RFC 7217 を既定にすべきこと、リンク層アドレスを埋め込む方式を既定に使うべきでないこと（3）、更新対象 14 本に RFC 4291 を含むこと\n- [RFC 7217 A Method for Generating Semantically Opaque Interface 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Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification — ヘッダが 40 オクテット固定でホップリミットが転送のたびに 1 減ること（3）、分割するのは送信元だけであること（4.5）RFC 2464 Transmission of IPv6 Packets over Ethernet Networks — 種類の欄が 86DD であること（3）、マルチキャストが 33-33 で始まる MAC アドレスに写ること（7）RFC 4193 Unique Local IPv6 Unicast Addresses — FC00::/7 と、グローバルなインターネットへは広告しないことRFC 3849 IPv6 Address Prefix Reserved for Documentation — 説明用の 2001:DB8::/32RFC 3587 IPv6 Global Unicast Address Format — 現在 IANA が委譲しているのは 2000::/3 であること（2・3）RFC 8064 Recommendation on Stable IPv6 Interface Identifiers — RFC 7217 を既定にすべきこと、リンク層アドレスを埋め込む方式を既定に使うべきでないこと（3）、更新対象 14 本に RFC 4291 を含むことRFC 7217 A Method for Generating Semantically Opaque Interface Identifiers — サブネットごとに安定で、外から中身を推測できないインターフェース識別子IANA IPv6 Address Space — 2000::/3、fc00::/7、fe80::/10、ff00::/8 の割り当てインフラエキスパート: IPv6 - EUI-64 — MAC アドレスの真ん中に FFFE を挟んでインターフェース ID を作ることインフラエキスパート: IPv6 アドレス設定 — RS と RA、SLAAC と DHCPv6","line":337,"sources":["src_1","src_2","src_3","src_4","src_5","src_6","src_7","src_8","src_9","src_10","src_11","src_12","src_13"],"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_1f7c1f","type":"heading","depth":2,"markdown":"## 関連","text":"関連","line":351,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}},{"id":"blk_338c1d","type":"list","markdown":"- [ネットワーク\\_INDEX](/notes/nw-basics-index) — 連載の目次\n\n- 連載の入口: [ネットワーク\\_00\\_3層で言葉を置く](/notes/nw-basics-00-three-layers)（`/notes/nw-basics-00-three-layers`）\n\n- 前の記事（図 19）: [ネットワーク\\_19\\_無線LAN](/notes/nw-basics-19-wireless-lan)（`/notes/nw-basics-19-wireless-lan`）\n\n- 次の記事（図 21）: [ネットワーク\\_21\\_SDN](/notes/nw-basics-21-sdn)（`/notes/nw-basics-21-sdn`）\n\n- ここで NDP に替わる ARP の動き: [ネットワーク\\_02\\_同じネットワークの中](/notes/nw-basics-02-same-network)（`/notes/nw-basics-02-same-network`）\n\n- 探し方と付け替え方が変わらない元の 1 枚: [ネットワーク\\_05\\_行きと帰り](/notes/nw-basics-05-static-route)（`/notes/nw-basics-05-static-route`）\n\n- IPv6 にしても残る 3 つの問題: [ネットワーク\\_07\\_インターネットを挟む](/notes/nw-basics-07-internet)（`/notes/nw-basics-07-internet`）","text":"ネットワーク_INDEX — 連載の目次連載の入口: ネットワーク_00_3層で言葉を置く（/notes/nw-basics-00-three-layers）前の記事（図 19）: ネットワーク_19_無線LAN（/notes/nw-basics-19-wireless-lan）次の記事（図 21）: ネットワーク_21_SDN（/notes/nw-basics-21-sdn）ここで NDP に替わる ARP の動き: ネットワーク_02_同じネットワークの中（/notes/nw-basics-02-same-network）探し方と付け替え方が変わらない元の 1 枚: ネットワーク_05_行きと帰り（/notes/nw-basics-05-static-route）IPv6 にしても残る 3 つの問題: ネットワーク_07_インターネットを挟む（/notes/nw-basics-07-internet）","line":353,"lineage":[],"authoredBy":{"kind":"human","id":"owner","label":"ぴぐお"}}],"sources":[{"id":"src_1","url":"https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4291.txt","title":"RFC 4291 IP Version 6 Addressing Architecture","accessed":"2026-09-14","kind":"secondary"},{"id":"src_2","url":"https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4861.txt","title":"RFC 4861 Neighbor Discovery for IP version 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