SAM: Stateless Address Mapping...SAM: Stateless Address Mapping ～IPv6時代のIPv4を考える～松嶋聡ソフトバンクテレコム 6rdの経験から •IPv4アドレスは、タダのインターナルIDになった

SAM: Stateless Address Mapping

～IPv6時代のIPv4を考える～

松嶋聡

ソフトバンクテレコム

6rdの経験から

• IPv4アドレスは、タダのインターナルIDになった

• 6rd ボーダールータはＩＰｖ６宛先アドレスから自動的にカプセル化IPｖ４宛先アドレスを導く

• 6rd CEは設定されたIPv4アドレスから自動的にDelegated Prefixを導く

• 6rdはコスト的に非常に有利なので、この原理の適用先を広げたい

なぜステートレスがよい？

IPv4 InternetIPv4 Internet IPv4 InternetIPv4 Internet

IPv6

トラフィック量に応じた設備投資ユーザー/セッション数に応じた設備投資

IPv6

Point-to-Point NBMA

ステートレスステートフルステートフル

6rd

SP’s IPv6prefix IPv4 Local

Site Interface ID

IPv4

上

下

もしも上下逆転が可能ならIPv4 over IPv6

SP’s IPv6prefix IPv4 Local

Site Interface ID

IPv4

上

下

そんなにうまくは行かない

ユーザーユニーク部LocalSite Interface IDSP’s IPv6

prefix

SP’s v4prefix

ユーザーユニーク部

上

下

はみ出る

解決策その１


prefix

SP’s v4prefix

ユーザーユニーク部 ?

32bit 上

下

ｖ４アドレス共通部を追い出す

解決策その２


prefix

SP’s v4prefix


32bit

?TCP/UDPPort

上

下

空いたビットをポート番号でうめる

Stateless Address Mapping for IPv4 over IPv6

ISP’sprefix


48bit(IPv4 + Port)

SP’s IPv6prefix ユーザーユニーク部

localsite Interface ID

TCP/UDPPort

16bit32bit上

下

IPv4アドレス共有

Example Configurations

SP’s IPv6 access NW2400:2400::/24

IPv4

tunnel0

tunnel0

2400:2401::1

2400:24AB:CDEF::1

Border Relay Router

CPE

10.0.0.1

Tunnel0 address=10.255.255.254/32

Tunnel0 address=UnnumberedBorder Relay = 2400:2401::1

SP IPv4 Prefix = 10.255.0.0/16

LAN address =192.168.3.1/24

192.168.3.10/24

- Define IPv4 global address and NAPT ports,

consist of SP’s IPv6 address- Encapsulate by IPv6 packet

appropriately

IPv4 address: 10.255.AB.CDNAPT ports: 0xEF00～0xEFFF

IPv4 routing table

10.255.0.0/16 => tunnel0Default => 10.0.0.2

IPv4 routing table

...10.255.0.0/16 => 10.0.0.1

...

DHCP-PD

１つのIPv4アドレスを

２５６人で共有

Example behavior - Upstream-

SP’s IPv6 access NW2400::2400/24

IPv4

2400:2401::1

10.0.0.1

SP IPv4 Prefix = 10.255.0.0/16

192.168.3.10/24



appropriately


IPv4 routing table

10.255.0.0/16 => tunnel0Default => 10.0.0.2

IPv4 routing table

...10.255.0.0/16 => 10.0.0.1

...

Packet IPv4

Dst=1.1.1.1:80Src=192.168.3.10:1024

TCP

Packet IPv4TCP IPv6

Dst=1.1.1.1:80Src=10.255.AB.CD:0xEF00

Dst=2400:2401::1Src=2400:24AB:CDEF::1

Packet IPv4

Dst=1.1.1.1:80Src=10.255.AB.CD:0xEF00

TCP

tunnel0

tunnel0

Border Relay RouterTunnel0 address=10.255.255.254/32

NAPT LAN address =192.168.3.1/2

CPE

Example behavior - Downstream -

SP’s IPv6 access NW2400:2400::/24

IPv4

2400:2401::1

10.0.0.1

SP IPv4 Prefix = 10.255.0.0/16

192.168.3.10/24

Packet IPv4

Dst=192.168.3.10:1024Src=1.1.1.1:80

TCPNAPT

Packet IPv4TCP IPv6Dst=2400:24AB:CDEF::1Src=2400:2401::1

Packet IPv4

Dst=10.255.AB.CD:0xEF00Src=1.1.1.1:80

TCP

Dst=10.255.AB.CD:0xEF00Src=1.1.1.1:80

tunnel0

tunnel0


LAN address =192.168.3.1/2

CPE



appropriately


IPv4 routing table

10.255.0.0/16 => tunnel0Default => 10.0.0.2

IPv4 routing table

...10.255.0.0/16 => 10.0.0.1

...

Example behavior - Upstream(2)

SP’s IPv6 access NW2400::2400/24

IPv4

2400:2401::1

10.0.0.1

192.168.3.10/24


IPv4 routing table

10.255.0.0/16 => tunnel0Default => 10.0.0.2

IPv4 routing table

...10.255.0.0/16 => 10.0.0.1

...

Packet IPv4

Dst=10.255.27.36:66Src=192.168.3.10:1024

TCP

Packet IPv4TCP IPv6

Dst=10.255.27.36:66Src=10.255.AB.CD:0xEF00

Dst=2400:241B:2442::1Src=2400:24AB:CDEF::1

tunnel0

tunnel0


NAPT

CPE

SP IPv4 Prefix = 10.255.0.0/16

Hex : 1B 24 42

サマリ• 6rd著者(Rémi Després)によるSAMの詳細は、以下のI-Dにあり

ます

“draft-despres-softwire-sam”

• 6rdの原理をIPv4 over IPv6にも適用すると、１つのIPv4アドレスを複数ユーザーが共有することも可能

• CPEはIPv4アドレスと利用可能なポート番号を自動的に導く

• ボーダールータはIPv4宛先アドレス，ポート番号から自動的にカプセル化IPv6宛先アドレスを導く

• NATはCPEの1段のみ。ボーダールータはNATステートなしもちろんトンネルもステートレス

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