White Paper - Ixia

ホワイト ペーパー
Internet Protocol version 6 (IPv6)
こんコンフォーマンスおよび
パフォーマンス テスト
付 録 :サンプル テスト プラン

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目 次
要 約 .........................................................................................................................................5
はじめに ...................................................................................................................................5
IPv6 の 特 長 ............................................................................................................................6
ルーティングとパケット 処 理 の 効 率 向 上 ..........................................................................6
自 動 構 成 とプラグアンドプレイ 対 応 .................................................................................6
組 み 込 み IPSec のサポート ............................................................................................6
モバイル IP とモバイル コンピューティング デバイスのサポート 向 上 .........................6
NAT (network address translation) の 不 必 要 性 .............................................................7
広 範 に 使 用 されているルーティング プロトコルのサポート ............................................7
マルチキャスト アドレスの 数 を 増 やし、サポート 向 上 .....................................................7
IPv6 とは? ...............................................................................................................................7
IPv6 ヘッダー フォーマット .............................................................................................7
IPv6 拡 張 ヘッダー ..........................................................................................................8
IPv6 アドレッシング ..........................................................................................................8
IPv6 操 作 ..............................................................................................................................12
ネイバー ディスカバリ ....................................................................................................12
ルーター ディスカバリ ....................................................................................................12
IPv6 ノードのステートレス 自 動 構 成 とリナンバリング ....................................................12
パス MTU (Maximum Transfer Unit) ............................................................................13
DHCPv6 と DNS (Domain Name Server) .....................................................................13
IPv6 の 展 開 ..........................................................................................................................13
デュアルスタック バックボーン .......................................................................................13
IPv6 over IPv4 トンネリング ...........................................................................................13
IPv6 の 課 題 ..........................................................................................................................15
IPv6 テクノロジーをテストする 理 由 ........................................................................................16
インターオペラビリティを 保 証 するためのテスト...............................................................16
パフォーマンスの 障 害 を 理 解 するテスト ........................................................................16
テスト ソリューションの 要 件 ..................................................................................................18
最 適 化 されたハードウェア プラットフォーム .................................................................18
デュアルスタック ルーティング プロトコルのエミュレーション ........................................18
トンネル 化 されたトラフィック (デュアル スタックとデータ プレーン) を
生 成 し 分 析 する 機 能 ......................................................................................................18
IPv6 テストに 対 する Ixia のアプローチ .............................................................................19
IPv6 コンフォーマンス テスト ........................................................................................ 19
IPv6 スケーラビリティとパフォーマンス テスト ................................................................19
結 論 .......................................................................................................................................20
付 録 : IPv6 テスト プランの 例 ..............................................................................................21
1. IPv6 コンフォーマンス テスト ....................................................................................21
2. IPv6/IPv4 転 送 パフォーマンス テスト ......................................................................24
3. トンネリング 機 能 テスト ...............................................................................................26
4. トンネリング パフォーマンス テスト ..........................................................................28
5. IPv6 ルーティング パフォーマンスとスケーラビリティ テスト ...................................31
用 語 集 ...................................................................................................................................34
謝 辞 .......................................................................................................................................36

Internet Protocol バージョン 6: コンフォーマンスおよび
パフォーマンス テスト
要 約
新 しいインターネット プロトコルの 必 要 性 は、ネットワーク 業 界 で 十 分 に 理 解 され 誰 もが 認 めるところです。より 多 くの
アドレス 空 間 、 簡 単 なアドレス 設 計 、IP 層 での 処 理 、QoS 対 応 の 改 善 、セキュリティの 強 化 、メディアの 種 類 とインタ
ーネット 対 応 デバイスの 増 加 などに 対 するニーズが、Ipv 6 (インターネット プロトコル バージョン 6) 開 発 の 原 動 力
となっています。このペーパーでは、IPv6 の 基 本 、 設 定 、IPv4 から IPv6 への 移 行 管 理 戦 略 を 検 討 します。さらに、
最 も 重 要 なこととして、IPv6 テストの 主 要 な 部 分 を 確 認 し、それぞれの 点 について 適 切 なテスト 方 法 を 説 明 します。
はじめに
世 界 中 で 使 用 されているインターネット プロトコルの 現 在 のバージョン IPv4 は、 堅 牢 で、 実 装 しやすく、 幅 広 いプロ
トコルやアプリケーションと 相 互 操 作 が 可 能 なことは 十 分 立 証 されています。1980 年 代 前 半 に 初 めて 設 計 されて 以
来 ほとんど 変 更 されていませんが、 現 在 のグローバル 規 模 に 至 るインターネットの 成 長 を 支 えてきました。しかし、イン
ターネットとそのサービスが 爆 発 的 に 成 長 したことに 伴 い、 現 在 のインターネットの 規 模 と 複 雑 さに 対 して IPv4では 不
十 分 となりつつあります。IPv6 は 特 にこの 問 題 に 対 応 するために 開 発 され、さらなるインターネットの 成 長 と 開 発 を 可
能 にします。
IPv6 が 対 応 する 最 も 重 要 な 問 題 は、IP アドレスの 数 を 増 やすことです。IPv4 の 32 ビット アドレス 空 間 はほぼ 枯
渇 している 状 態 であるにも 関 わらず、インターネット ユーザーは 飛 躍 的 に 増 え 続 けています。アドレスを 必 要 とするイ
ンターネット サービスやアプリケーション (インターネット 対 応 PDA、ホームオフィスおよびスモールオフィス ネットワ
ーク、インターネット 接 続 可 能 な 自 動 車 や 電 化 製 品 、IP テレフォニー、ワイヤレス サービスなど) が 続 々と 導 入 され
るため、IPアドレスの 増 加 に 対 するニーズはますます 高 まっています。IPv4 アドレスの 枯 渇 は 早 くから 予 想 されてお
り、 既 存 の IPv4 インフラストラクチャの 寿 命 を 延 ばすために、NAT (Network Address Translation)、DHCP (Dynamic
Host Configuration Protocol)、CIDR (Classless Inter-Domain Routing) など、 様 々なテクニックが 開 発 されました。
こういったテクニックが、アドレス 空 間 不 足 の 一 時 的 な 対 策 とはなっていますが、 実 際 にはインターネットのエンドツー
エンド アーキテクチャおよびピアツーピア アプリケーションの 要 件 を 満 たしていません。それだけでなく、 一 般 家 庭
のブロードバンド インターネットにも、 常 時 接 続 、 常 時 通 信 可 能 のグローバル アドレスが 必 要 とされ、これらは 現 在
の IP アドレス 変 換 戦 略 、プール、その 他 の 割 り 当 て 方 法 ではサポートできない 状 態 です。
IP アドレスに 対 する 世 界 的 なニーズは、 政 治 的 な 力 で IPv6の 実 装 を 進 めるという 動 きも 出 現 させました。 急 発 展 し
たインターネットの 新 参 技 術 である IPv6 は、 莫 大 な 数 の 新 ユーザーに 対 応 する 唯 一 のソリューションです。 中 国 や
日 本 などを 含 む 多 数 の 国 では、 緊 急 対 策 として IPv6 実 装 スケジュールを 法 案 化 しました。
端 的 に 言 えば、IPv6 の 豊 富 なアドレス 空 間 (128 ビット) は、 今 後 予 想 されるインターネットの 成 長 と 開 発 をサポート
するに 十 分 な 数 の 固 有 のグローバル アドレスを 提 供 できるということです。ただし、 次 のセクションで 説 明 するように、
IPv6 は 単 により 多 くの IP アドレスを 提 供 するだけのソフトウェア フィックスではなく、それ 以 上 の 機 能 を 備 えていま
す。

network prefix
XXXX XXXX XXXX
interface ID
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
128 bits
XXXX = 0000 through FFFF
図 1.
IPv6 アドレス フォーマット
IPv6 の 特 長
アドレス 空 間 の 増 加 以 外 に、IPv4 に 比 べて IPv6 の 主 要 な 設 計 には 多 くの 改 善 がなされました。
ルーティングとパケット 処 理 の 効 率 向 上
IPv6 の 大 規 模 なアドレス 空 間 とネットワーク プレフィックス ( 図 1) により、 大 規 模 なアドレス ブロックを ISP やその
他 の 組 織 に 割 り 当 てられるようになりました。これにより、ISP または 企 業 は、そのすべての 顧 客 (または 内 部 ユーザ
ー) のプレフィックスを 1 つに 統 合 し、そのプレフィックスを IPv6 インターネットに 公 表 できます。
IPv6 アドレス 空 間 でマルチレベルのアドレス 階 層 を 実 装 することにより、より 効 果 的 でスケーラブルなルーティングを
提 供 します。この 階 層 アドレス 構 造 により、インターネット ルーターが 保 存 管 理 しなければならないルーティング テ
ーブルのサイズを 減 少 できます。
IPv6 ヘッダーのサイズは 大 きいですが、IPv4 ヘッダーよりもフォーマットが 簡 素 化 されました。IPv6 ヘッダーには、
ヘッダーの 長 さ (IHL)、 識 別 、フラグ、フラグメント オフセット、ヘッダー チェックサム、 埋 め 込 みのフィールドがない
ため、 基 本 的 な IPv6 ヘッダーの 処 理 速 度 を 高 めます。さらに、IPv6 ヘッダーのすべてのフィールドは 64 ビットに
なっているため、 現 在 の 64 ビット プロセッサの 利 点 を 活 用 しています。
自 動 構 成 とプラグアンドプレイ 対 応
プラグアンドプレイの 自 動 構 成 およびアドレス リナンバに 対 する 必 要 性 は、モバイル サービス (データと 音 声 ) およ
びインターネット 対 応 製 品 に 適 応 するために、 益 々 重 要 になってきています。IPv6 に 付 属 のアドレス 自 動 構 成 機 能
では、 多 数 の IP ホストがネットワークを 検 出 し、 新 しい 固 有 のグローバル IPv6 アドレスを 取 得 することが 非 常 に 簡
単 です。これにより、 携 帯 電 話 、ワイヤレス デバイス、 家 庭 の 電 気 製 品 など、インターネット 対 応 デバイスをプラグアン
ドプレイで 展 開 できます。
さらにこの 機 能 では、 既 存 のネットワークのリナンバも 簡 単 になりました。これにより、ネットワーク オペレータは、 別 の
プロバイダに 変 わる 際 の 管 理 が 簡 単 にできます。
組 み 込 み IPSec のサポート
IPSec は IPv4 ではオプションでしたが、IPv6ではプロトコル スイートに 標 準 装 備 されています。IPv6 は、セキュリテ
ィ 拡 張 ヘッダーを 提 供 し、 暗 号 化 、 認 証 、 仮 想 プライベート ネットワーク (VPN) の 実 装 をより 簡 単 にしました。グロー
バルに 固 有 なアドレスと 組 み 込 みセキュリティを 提 供 することで、IPv6 は、ネットワーク パフォーマンスへの 影 響 を 抑
えつつ、アクセス 制 御 、 機 密 性 、データの 保 全 性 など、エンドツーエンドのセキュリティ サービスを 提 供 します。
モバイル IP とモバイル コンピューティング デバイスのサポート 向 上
IETF 基 準 で 定 義 されたモバイル IP では、 既 存 の 接 続 を 切 断 せずにモバイル デバイスを 移 動 できます。これは
益 々 重 要 になりつつあるネットワーク 機 能 です。IPv4 とは 異 なり、IPv6 のモビリティは、 付 属 の 自 動 構 成 機 能 を 使 っ

て、 気 付 きアドレスを 取 得 し、フォーリン エージェントの 必 要 性 をなくしました。さらに、バインディング プロセスによ
り、 通 信 ノードが 直 接 モバイル ノードと 通 信 できるため、IPv4 で 必 要 とされるトライアングル ルーティングのオーバ
ーヘッドを 避 けることができます。これにより、IPv6 ではより 効 率 的 なモバイル IP アーキテクチャを 構 築 できます。
NAT (network address translation) の 不 必 要 性
NAT は 異 なるネットワーク セグメント 間 で 同 じアドレス 空 間 を 共 有 して 再 利 用 する 方 法 として 導 入 されました。IPv4
アドレス 不 足 の 問 題 を 一 時 的 に 解 消 しているものの、ネットワーク デバイスとアプリケーションにアドレス 変 換 という 負
荷 を 与 えました。IPv6 でアドレス 空 間 が 増 加 したことにより、アドレス 変 換 の 必 要 性 がなくなり、それに 伴 う 問 題 とコス
トの 面 も 解 消 されました。
広 範 に 使 用 されているルーティング プロトコルのサポート
IPv6 では、 既 存 の IGP (Interior Gateway Protocol) および EGP (Exterior Gateway Protocol) を 引 き 続 きサポートし
ながら、さらに 拡 張 しています。たとえば、IPv6 をサポートするためのOSPFv3、IS-ISv6、RIPng、MBGP4+ などが 良
定 義 されています。
マルチキャスト アドレスの 数 を 増 やし、サポート 向 上
IPv6 マルチキャストでは、ルーター ディスカバリやルーター 要 請 リクエストなどの IPv4 ブロードキャスト 機 能 を 処 理
することにより、 完 全 に IPv4 ブロードキャスト 機 能 の 代 わりとなりました。マルチキャストでは、ネットワーク 帯 域 幅 を 節
約 し、ネットワーク 効 率 を 向 上 します。
IPv6 とは?
IPv6 ヘッダー フォーマット
IPv6 ヘッダーは 合 理 化 されて 効 率 を 上 げました ( 図 2)。 新 しいフォーマットでは、 拡 張 ヘッダーという 概 念 を 導 入
し、オプション 機 能 を 柔 軟 にサポートします。
IPv6 ヘッダーのフィールドは 次 のとおりです。
• バージョン: 4 ビットのインターネット プロトコル バージョン 番 号 、 値 = 6。
• トラフィック クラス: 8 ビットのトラフィック クラス フィールド、IPv4 のサービスと 同 様 。
• フロー ラベル: 20ビットのフロー ラベル、QoS をさらに 管 理 するため、トラフィック フローを 識 別 するために 使
用 。
• ペイロード 長 : 16 ビットの 符 号 なし 整 数 。IPv6 ペイロードの 長 さ。
• 次 ヘッダー: 8 ビットのセレクタ、IPv6 ヘッダーに 続 くヘッダー タイプを 即 座 に 識 別 するために 使 用 。
• ホップ リミット: 8 ビットの 符 号 なし 整 数 、パケットを 転 送 するノードごとに1 ずつ 減 少 する。ホップ リミットがゼロ
になるとパケットは 破 棄 される。
• 送 信 元 アドレス: パケット 送 信 元 の 128 ビット アドレス。
• 宛 先 アドレス: パケット 送 信 先 の 128 ビット アドレス。
IPv6 拡 張 ヘッダー
拡 張 ヘッダーは IPv6 のオプションです。 拡 張 ヘッダーがある 場 合 は、ヘッダー フィールドのすぐ 後 にあります。
IPv6 拡 張 ヘッダーには、 次 の 特 徴 があります。
• 64 ビットで 揃 っているため、IPv4 オプションよりもオーバーヘッドが 低 い。

• IPv4 のようにサイズ 制 限 がない。 唯 一 の 制 限 は IPv6 パケット サイズ。
• 宛 先 ノードのみで 処 理 される。 唯 一 の 例 外 は、ホップバイホップ ヘッダー オプション。
• 基 本 的 な IPv6 ヘッダーの 次 ヘッダー フィールドは、 拡 張 ヘッダーを 識 別 する。
version IHL type of service
identification
IPv4 header
total length
fragment
flags
offset
time to live protocol header checksum
IPv6 header
version traffic class flow label
payload length next header hop limit
source address
destination address
options
padding
source address
destination address
図 2.
IPv4 および IPv6 のヘッダー フォーマット
1 つの IPv6 パケットに 複 数 の 拡 張 ヘッダーがある 場 合 、 次 の 順 番 で 並 んでいます。
• ホップバイホップ ヘッダーは、 配 信 パスにあるすべてのノードが 検 査 する 必 要 のある 情 報 を 送 信 します。ホップ
バイホップ ヘッダーがある 場 合 は、IPv6 の 基 本 ヘッダーの 直 後 にあります。
• 宛 先 ヘッダーは、 宛 先 ノードだけが 検 査 できる 追 加 情 報 を 送 信 します。
• ルーティング ヘッダーは、 送 信 元 ノードによって 使 用 され、 宛 先 へのパス 上 でパケットが 行 き 来 する 必 要 のある
すべてのノードをリストします。
• フラグメント 化 ヘッダーは、 送 信 元 に 使 用 され、パケットが MTU (Maximum Transmission Unit: 最 大 データ サ
イズ) に 収 まるように 分 割 されたことを 示 します。IPv6 では、IP4 と 異 なり、パケットのフラグメント 化 と 再 構 成 はル
ーターではなく、エンド ノードで 行 われます。これにより、IPv6 ネットワークの 効 率 がさらに 向 上 します。
• 認 証 ヘッダーと 暗 号 ペイロード ヘッダー (AH と ESP) は IPSec で 使 用 され、パケットの 認 証 、 保 全 性 、 機 密
性 を 保 証 するセキュリティー サービスを 提 供 します。
IPv6 アドレッシング
128 ビットの IPv6 アドレスは、8 グループからなる 16 ビット 十 六 進 数 で 構 成 され、コロン(「 : 」)で 区 切 られていま
す。 優 先 的 なフォーマットは、xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx です。
例 : 2031:0000:1F1F:0000:0000:0100:11A0:ADDF..
IPv6アドレッシングには 次 のような 規 則 も 使 用 され、アドレスを 短 くし 表 記 しやすくします。
• 先 行 するゼロを 削 除 する。
• 0000 = 0 ( 圧 縮 形 式 )。
• 「::」により、 複 数 グループの 16 ビット ゼロを 表 し、アドレスの 中 で 1 度 だけ 表 示 されます。たとえば、
2001:0:13FF:09FF:0:0:0:0001 は 2001:0:13FF:09FF::1 のようになります。
• 下 位 4 ブロックの 8 ビットは、IPv4 アドレスの 小 数 点 表 記 が 可 能 です。たとえば、IPv4 対 応 の IPv6 アドレ
スは、0:0:0:0:0:0.192.168.0.1 のようになります。

IPv4 ノードとは 異 なり、IPv6 ノードでは、ユニキャスト、エニーキャスト、マルチキャストなど、 複 数 の 種 類 の IP アドレ
スを 使 用 できます。
ユニキャスト
特 定 のある 一 つのインターフェイスを 識 別 するために 使 用 されるアドレスを 指 します。ユニキャスト アドレスに 宛 てられ
たパケットは、そのアドレスで 指 定 されたインターフェイスに 配 信 されます。パケットの 到 達 性 に 基 づき、ユニキャストは
次 のアドレス 種 類 をサポートします。
グローバル ユニキャスト アドレス。グローバルに 到 達 し 識 別 されるアドレスを 指 します。グローバル ユニキャスト アド
レスは、グローバル ルーティング プレフィックス、サブネット ID、インターフェイス ID で 構 成 されます ( 図 3)。 現 在
のグローバル ユニキャスト アドレスの 割 り 当 てには、バイナリー 値 001 (2000::/3) で 開 始 するアドレス 範 囲 が 使 用 さ
れ、アドレス 空 間 の 8 分 の 1 の 範 囲 です。
サイトローカル ユニキャスト アドレス。 顧 客 のサイト 内 でのみ 到 達 し 識 別 されるアドレスを 指 します。IPv4 プライベー
ト アドレス 10.0.0.0/8 と 192.168.0.0/16 に 似 ています。サイトローカル ユニキャスト アドレスには、FEC0::/10 プレ
フィックス、サブネット ID、インターフェイス ID ( 図 4) が 含 まれます。
リンクローカル ユニキャスト アドレス。 同 じローカル リンクに 接 続 されているノードによってのみ 到 達 し 識 別 されるア
ドレスを 指 します。リンクローカル ユニキャスト アドレスでは、FE80::/ 10 プレフィックスとインターフェイス ID ( 図 5)
が 使 用 されます。
128 bits
provider
site
host
3
bits
45 bits
16 bits
64 bits
global routing prefix
subnet ID
interface ID
001
図 3.
グローバル ユニキャスト アドレス フォーマット
128 bits
64 bits
0 interface ID
1111111011
FECO::/ 10
subnet ID
16 bits
10 bits
図 4.
サイトローカル ユニキャスト アドレス フォーマット

128 bits
64 bits
0 interface ID
1111111010
FE8O::/ 10
10 bits
図 5.
リンクローカル ユニキャスト アドレス フォーマット
エニーキャスト
エニーキャスト アドレスは、 様 々なノードに 属 する 複 数 のインターフェイスに 割 り 当 てられたグローバル アドレスを 指
します ( 図 6)。エニーキャスト アドレスに 送 られるパケットは、 最 も 近 いインターフェイスにルーティングされます。エ
ニーキャスト アドレスには、 次 の 制 限 があります。
• IPv6 パケットの 送 信 元 アドレスとしては 使 用 できない。
• IPv6 ホストに 割 り 当 てられない。IPv6 ルーターには 割 り 当 てられる。
マルチキャスト
IPv4 のように、マルチキャスト アドレスは、 様 々なノードに 属 する 複 数 のインターフェイスに 割 り 当 てられます。マル
チキャスト アドレスに 送 られるパケットは、そのアドレスで 識 別 されるすべてのインターフェイスにルーティングされま
す。IPv6 マルチキャスト アドレスでは、FF00::/8 プレフィックスを 使 用 し、IPv6 の 総 合 計 アドレス 空 間 の 256 分 の
1 です ( 図 7)。
128 bits
n bits
128 – n bits
subnet ID 00000000000000000000
図 6.
エニーキャスト アドレス フォーマット
128 bits
112 bits
group ID
1111 1111
flag
0 if permanent
1 if temporary
FECO::/ F 10F
flag scope
8 bits 8 bits
scope
図 7. マルチキャスト アドレス フォーマット
1 = interface —local
2 = link —local
3 = subnet —local
4 = admin —local
5 = site —local
8 = organization —local
E = global

IPv6 操 作
ネイバー ディスカバリ
ネイバー ディスカバリ プロトコルにより、IPv6 ノードとルーターは、ネットワーク 上 の 近 接 のデータ リンク 層 のアドレ
スを 判 断 し、 近 接 を 検 出 してトラックできるようにします。IPv6 ネイバー ディスカバリ プロセスでは、IPv6 ICMP
(ICMPv6) メッセージと 要 請 ノード マルチキャスト アドレスを 使 って、ネットワーク 上 の 近 接 のデータリンク 層 アドレス
を 判 断 し、 近 接 の 到 達 性 を 確 認 し、 近 接 ルーターをトラックします。
ノードがローカル リンクにある 別 ノードのデータリンク 層 アドレスを 判 断 する 場 合 、 送 信 者 のデータリンク 層 アドレスを
保 持 したまま、ローカル リンクでネイバー 要 請 メッセージが 送 信 されます。 宛 先 ノードがネイバー 要 請 メッセージを 受
け 取 ったら、ローカル リンクでデータリンク 層 アドレスを 持 つ 通 知 メッセージを 返 します。ネイバー 通 知 を 受 信 すると、
送 信 元 と 宛 先 ノードは 通 信 できるようになります。ネイバー 通 知 メッセージは、ローカル リンクのノードのデータリンク
層 アドレスに 変 更 があった 時 にも 送 信 されます。
ルーター ディスカバリ
ローカル リンクでルーターを 検 出 するには、IPv6 ルーター ディスカバリ プロセスで、ルーター 通 知 とルーター 要 請
メッセージが 使 用 されます。 任 意 のIPv6 ルーターで 設 定 されたインターフェイスからルーター 通 知 メッセージが 定 期
的 に 送 信 され、さらにリンクの IPv6 ノードからルーター 要 請 メッセージに 応 答 するために 送 信 されます。ホストにユニ
キャスト アドレスが 設 定 されていない 場 合 、ホストはルーター 要 請 メッセージを 送 信 して、 次 に 予 定 されたルーター 通
知 メッセージを 待 つことなく、 迅 速 にホスト 自 身 を 自 動 構 成 できるようにします。
ルーター 通 知 には、 以 下 の 内 容 が 含 まれているか、または 以 下 の 内 容 を 判 断 します。
• ノードで 使 用 する 必 要 のある 自 動 構 成 の 種 類 – ステートレスまたはステートフル
• ノードで IPv6 ヘッダーに 挿 入 する 必 要 のあるホップ リミット 値
• ユニキャスト アドレスを 生 成 するためにノードで 使 用 する 必 要 のあるネットワーク プレフィックス
• 含 まれているネットワーク プレフィックスの 有 効 期 間 情 報
• 送 信 パケットに 使 用 する MTU (maximum transmission unit) サイズ
• 送 信 元 のルーターをデフォルト ルーターとして 使 用 すべきかどうか
IPv6 ノードのステートレス 自 動 構 成 とリナンバリング
ステートレス 自 動 構 成 では、サーバーを 使 わない IPv6 ノードの 基 本 設 定 と 簡 単 なリナンバリングを 可 能 にします。ス
テートレス 自 動 構 成 は、ルーター 通 知 メッセージ 内 のネットワーク プレフィックス 情 報 を、ノード アドレスの /64 プレ
フィックスとして 使 用 します。 残 りの 64 ビット アドレスはMAC アドレスによって 取 得 されます。MAC アドレスは、
EUI-64 フォーマットの 追 加 ビットと 組 み 合 わされて、イーサネット インターフェイスに 割 り 当 てられています。たとえ
ば、0003B61A2061 というイーサネット インターフェイス アドレスを 持 つノードは、ルーター 通 知 メッセージが 提 供 す
るネットワーク プレフィックス 2001:0001:1EEF:0000/64 と 組 み 合 わされて、
2001:0001:1EEF:0000:0003:B6FF:FE1A: 2061 という IPv6 アドレスになります。
IPv6 ノードのリナンバリングは、 古 いプレフィックスと 新 しいプレフィックス 情 報 の 両 方 を 持 つルーター 通 知 メッセージ
から 行 えます。 古 いプレフィックス 値 の 有 効 期 間 が 短 くなると、ノードに 新 しいプレフィックスを 使 用 するよう 警 告 する 一
方 、 古 いプレフィックスとの 現 在 の 接 続 をそのまま 維 持 します。この 期 間 中 、ノードでは 2 つのユニキャスト アドレス
を 使 用 します。 古 いプレフィックスの 有 効 期 間 が 切 れれば、ルーター 通 知 には 新 しいプレフィックスのみが 含 まれま
す。

パス MTU (Maximum Transfer Unit)
IPv6 ルーターはパケットのフラグメント 化 を 処 理 しません。パケットの 送 信 元 ノードによって、 必 要 に 応 じて 処 理 されま
す。IPv6 では ICMP エラー レポートを 使 って、パケット サイズが 配 信 パスの MTU サイズに 一 致 するかどうかを
判 断 します。ノードが ICMP エラー レポートで「パケットが 大 きすぎる」という 報 告 をすると、 送 信 元 ノードは 伝 送 パケ
ットのサイズを 減 少 します。 配 信 パスで「パケットが 大 きすぎる」というエラー メッセージがなくなるまでこの 処 理 が 繰 り
返 されます。これにより、ノードは 所 定 のデータ パスの 各 リンクの MTU サイズの 差 異 を 検 出 して 調 整 することができ
ます。
DHCPv6 と DNS (Domain Name Server)
ステートレス 自 動 構 成 以 外 に、IPv6 では DHCPv6 とのステートフル 構 成 もサポートしています。ルーターが 見 つか
らない 場 合 、IPv6 ノードには DHCP サーバーを 介 してアドレスを 要 請 するオプションがあります。DHCPv6 の 操 作
は DHCPv4 とほとんど 同 じですが、DHCPv6 では、 多 くのメッセージにマルチキャストが 使 用 されます。
さらに、IPv6 では DNS で IPv6 アドレスに 対 応 する 新 しいレコード タイプを 導 入 しました。この AAAA レコード
は「クワッド A」とも 呼 ばれ、ホスト 名 を IPv6 アドレスにマップする 方 法 として IETF が 推 奨 しています。
IPv6 の 展 開
IPv6 は IPv4 というレガシー テクノロジー 以 上 に 多 数 の 利 点 をもたらします。ただし、IPv6 の 適 切 な 展 開 には、 過
渡 的 に 一 定 期 間 IPv4 との 共 存 が 必 要 なことは 周 知 のことです。IPv4 から IPv6 への 複 雑 で 長 期 にわたる 移 行 を
管 理 するために、 多 数 の 戦 略 が 開 発 されました。 次 のセクションでは、こういった 戦 略 のいくつかをご 紹 介 します。
デュアルスタック バックボーン
デュアルスタック バックボーンでは、ネットワークのすべてのルーターに IPv4 と IPv6 の 両 方 のプロトコルが 維 持 さ
れます。アプリケーションは IP トラフィックの 種 類 と 特 定 の 通 信 条 件 に 基 づいて 正 しいアドレスを 選 択 し、IPv4 と
IPv6 のどちらを 使 用 するかを 決 定 します。
両 方 のプロトコルを 必 要 とする IPv4 と IPv6 アプリケーションが 混 在 するネットワーク インフラストラクチャでは、 現
在 デュアルスタック ルーティングが 好 まれていますが、この 戦 略 にはいくつかの 制 限 があります。ネットワークのすべ
てのルーターを IPv6 にアップグレードし、ルーターはデュアル アドレッシング スキームが 必 要 です。その 上 、IPv4
と IPv6 ルーティング プロトコルのデュアル 管 理 、IPv4 と IPv6 の 両 方 のルーティング テーブルを 維 持 するための
十 分 なメモリーなどが 必 要 とされます。
IPv6 over IPv4 トンネリング
IPv6 over IPv4 トンネリングでは IPv6 トラフィックを IPv4 パケット 内 でカプセル 化 して、IPv4 バックボーンに 送 信 し
ます ( 図 8)。これにより、IPv6 エンド システムとルーターを 孤 立 させて、 既 存 の IPv4 インフラストラクチャでの 通 信
を 可 能 にします。
次 のセクションでご 説 明 するように、IPv6 の 展 開 にはさまざまなトンネリング 方 法 があります ( 図 9)。

手 動 で 構 成 するトンネル
RFC 2893 で 定 義 されるように、トンネルの 両 方 のエンド ポイントは、 適 切 な IPv6 および IPv4 アドレスで 設 定 する
必 要 があります。エンド ポイントの 終 端 ルーターは、 通 常 デュアルスタック ルーターで、 構 成 に 基 づいて、トンネル 化
されたトラフィックを 転 送 します。
GRE (Generic Routing Encapsulation) トンネル
IPv4 ネットワーク 上 でデータを 伝 送 するように 定 義 された GRE では、GRE パケット 内 で 伝 送 されるパケットをカプ
セル 化 して、あるネットワーク プロトコルが 別 のネットワーク プロトコルを 超 えて 伝 送 されるようにします。GRE はIPv6
トラフィックのトンネリングに 最 適 の 方 法 です。
図 8.
IPv6 over IPv4 トンネリング
図 9.
IPv6 トンネリング メカニズム

IPv4 対 応 トンネルまたは 6over4 トンネル
RFC 2893 で 定 義 されるように、これらのトンネリング メカニズムは、IPv4 対 応 IPv6 アドレスを 基 にして、 自 動 的 にト
ンネルを 設 定 します。IPv4 対 応 IPv6 アドレスは、 左 の 96 ビットをゼロとして 定 義 し、 最 後 の 32 ビットに IPv4 ア
ドレスが 組 み 込 まれます。たとえば、0:0:0:0:0:0.64.23.45.21 は IPv4 対 応 アドレスです。
6to4 トンネル
RFC 3056 で 定 義 されるように、6to4 トンネリングでは、IPv6 アドレスに 組 み 込 まれた IPv4 アドレスを 使 って、トンネ
ルのエンド ポイントを 検 出 し、トンネルを 自 動 的 に 設 定 します ( 図 10)。
ISATAP (Intra-Site Automatic Tunnel Addressing Protocol) トンネル
draft-ietf- ngtrans-isatap-16 で 定 義 されるように、ISATAP トンネリングは 6to4 トンネリングに 非 常 に 似 ています。た
だし、ISATAP トンネリングはローカル サイトや 学 校 内 のネットワークでの 使 用 を 目 的 として 設 計 されています。
ISATAP アドレスには、64 ビットのネットワーク プレフィックス 0000:5EFE とトンネル エンド ポイントのアドレスを 識
別 する IPv4 アドレスが 含 まれます ( 図 11)。
16
bits
32 bits
16
bits
64 bits
2002
IPv4 address
subnet
interface ID
図 10. 6to4 トンネリング アドレス フォーマット
64 bits
subnet prefix
32 bits
00005EFE
32 bits
IPv4 address
図 11. ISATAP トンネリング アドレス フォーマット
MPLS (Multi-Protocol Label Switching) トンネル
MPLS テクノロジーを 使 うと、 孤 立 した IPv6 ドメインは 別 の IPv6 ドメインと MPLS IPv4 コア ネットワーク 上 で 通 信
できます。MPLS の 転 送 は、IP ヘッダーではなく、ラベルを 基 にしているため、この 実 装 にはバックボーン インフラ
ストラクチャのアップグレードをほとんど 必 要 とせず、コア ルーターの 再 構 成 もあまり 必 要 ないため、IPv6 の 展 開 とし
ては 大 変 コスト 効 率 のいい 方 法 です。さらに、MPLS が 継 承 する VPN とトラフィック エンジニアリング サービスによ
り、IPv4 VPN と MPLS-TE をサポートするインフラストラクチャで IPv6 ネットワークを VPN やエクストラネットに 組
み 合 わせることができます。
IPv6 の 課 題
IPv6 への 期 待 は 非 常 に 高 まっています。IPv6は 次 世 代 インターネット プロトコルと 認 識 され、 現 在 の IPv4 ベース
のレガシー ネットワークに 取 って 代 わりつつあります。これまでにご 説 明 したように、IPv6 は、IPv4 のアドレスや 効 率
に 関 わる 様 々な 問 題 を 解 消 する 新 たなデータ プレーンと、 新 規 アドレスを 効 率 的 に 使 用 できる 新 たなルーティング
コントロール プレーンを 展 開 します。 今 日 のネットワークにおけるこの 新 たなデータ プレーンとコントロール プレー
ンの 影 響 は 重 大 です。ミッション クリティカルなネットワーク 環 境 においては、 失 敗 も 中 断 も 許 されないからです。
ネットワーク オペレータとサービス プロバイダは、IPv6 にいつどのように 移 行 するかという 困 難 な 問 題 に 直 面 してい
ます。この 問 題 に 答 えるには、それぞれのネットワークにおいて 問 題 がないという 確 証 が 必 要 です。IPv6 では 以 下 の
提 供 が 可 能 です。

• ユーザーやデバイスの 増 加 に 対 応 する 迅 速 な 拡 張
• 問 題 のない 移 行 と IPv4 との 共 存
• 堅 牢 なネットワーク 障 害 リカバリ
• 成 果 としての QoS
• 強 化 されたネットワーク セキュリティ
ネットワーク 機 器 メーカーは、コントロール プレーンとデータ プレーンの 両 方 を 2 セットずつ 持 つ、IPv6 と IPv4 ネ
ットワークの 両 方 をサポートするルーターを 製 造 するという 難 問 を 抱 えています。さらに、デュアルスタックをサポートす
るルーターに 多 大 なリソース 要 件 も 追 加 され、ルーターのパフォーマンスとスケーラビリティに 影 響 を 与 えます。また、
トンネリングやアプリケーション/アドレス 変 換 といった 移 行 メカニズムも、ルーター 設 計 をさらに 複 雑 にします。
エンド ユーザーにとっては、IPv6 は 幅 広 いメディアと 配 信 メカニズムを 介 して、ネットワーク 接 続 が 可 能 になるため、
生 産 性 が 向 上 します。けれども、 一 般 に 受 け 入 れられるためには、 新 規 IPv6 ネットワークは、 最 低 でも IPv4 と 同 等
のスピードが 必 要 とされます。また、Windows XP、Linux、sendmail などのいくつかのエンド ユーザー 環 境 とアプリケ
ーションでは 現 在 IPv6 がサポートされていますが、さらに 受 け 入 れられるためにはもっと 多 くのアプリケーションが 必
要 とされています。
IPv6 テクノロジーをテストする 理 由
インターオペラビリティを 保 証 するためのテスト
ネットワーク オペレータとサービス プロバイダは、IPv6 機 器 がマルチベンダー 環 境 でいかに 動 作 するかを 理 解 する
必 要 があります。 初 期 の IPv6 の 展 開 にあたって、その 障 害 のほとんどは、 様 々なベンダーの 機 器 や IPv6 システム
と IPv4 システム 間 でのインターオペラビリティに 関 することです。IPv6 展 開 の 前 に 問 題 を 特 定 するためのテスト ツ
ールの 必 要 性 は、オペレータにとって 無 視 できないものとなっています。ネットワーク 機 器 メーカーにとって、インター
オペラビリティのある 製 品 を 提 供 することが、 新 しいテクノロジー 導 入 での 成 功 の 鍵 となっています。IPv4 のレガシー
インフラストラクチャとマルチベンダーの IPv6 システムの 間 のインターオペラビリティの 問 題 は、 互 換 性 のあることを
保 証 する 徹 底 的 なテストを 使 ってのみ 対 処 できます。
IPv6 は 60 種 類 を 超 える IETF RFC で 定 義 されています。 大 規 模 で 複 雑 な RFC の 実 装 には、 誤 解 を 伴 いがち
です。そのため、 総 括 的 で 厳 密 なテスト 方 法 論 に 基 づくコンフォーマンス テストは、 製 品 の 品 質 と 顧 客 の 信 頼 を 向 上
させます。コンフォーマンス テストでは、ベンダーが 製 品 サイクル 全 体 で 設 計 を 検 証 することにより、 時 間 とコストも 節
約 できます。 製 品 開 発 の 早 期 に 問 題 発 見 できるため、 最 後 になってコスト 高 の 変 更 を 加 えることがなく、 展 開 後 の 問
題 も 減 少 します。
パフォーマンスの 障 害 を 理 解 するテスト
IPv6 ネットワークが 稼 動 したら、 次 にそのネットワークがどの 程 度 うまく 動 作 するかということが 問 題 になります。IPv6
では、トンネリングやデュアルスタックのサポートといった 移 行 テクノロジーに 加 えて、 新 しいコントロール プレーンとデ
ータ プレーンが 導 入 されました。ネットワークを 設 計 する 上 で、ネットワーク 設 計 者 とオペレータにとって、パフォーマ
ンスの 非 効 率 な 部 分 とその 限 界 を 正 確 に 理 解 することが 大 変 重 要 です。ネットワーク 機 器 メーカーはさらに 優 れた 低
コストでのパフォーマンスやスケーラビリティの 提 供 というプレッシャーに 常 にさらされています。 以 下 の 測 定 値 を 含
む、データ プレーンのパフォーマンスを 確 認 できるテスト 方 法 は、ネットワーク 機 器 メーカー とネットワーク オペレー
タにとって 役 立 ちます。
• スループット

• パケットのロス
• レイテンシ
• ジッター
さらに、 以 下 のようなコントロール プレーン パフォーマンスの 計 測
• 転 送 情 報 ベースのサイズ
• ルーティング スケーラビリティ
• ルート 収 束
• ルーティングの 安 定 性
初 期 の IPv6 展 開 では、 主 にソフトウェア レベルに 集 中 し、 機 能 性 を 検 証 します。テクノロジーが 成 長 して 主 流 の 展
開 になると、 最 高 レベルのパフォーマンスを 得 られるように、ハードウェア レベルに 移 行 します。OSPFv3、RIPng、
ISISv6、MBGP+ などの 新 しい IPv6 ルーティング プロトコルは、 既 存 の IPv4 ネットワークと 同 様 のスケーラビリテ
ィを 達 成 するためには、 大 規 模 なアドレスとルートを 処 理 する 必 要 があります。ネットワーク 機 器 メーカー、サービス プ
ロバイダ、ネットワーク オペレータは、 新 しい IPv6 設 計 の 影 響 を 理 解 し、 障 害 を 防 ぐためにスケーラビリティを 適 切
に 理 解 する 必 要 があります。トンネリングは、IPv6 展 開 の 初 期 段 階 では、 孤 立 状 の IPv6 と 相 互 接 続 するための 重
要 なテクノロジーとなります。トンネリングのスケーラビリティとパフォーマンスは、1 つのデバイスが 処 理 できるトンネル
の 数 によって 異 なり、この 数 値 は 監 視 して 計 測 する 必 要 があります。
新 しい IPv6 設 計 のパフォーマンス 障 害 を 適 切 に 理 解 するには、テストするデバイスまたはシステムのパフォーマン
スとスケーラビリティの 限 界 を 超 えるテスト 環 境 が 必 要 です。 何 百 台 というルーターやスイッチからそういったテスト 環
境 を 作 るのは、 法 外 なコストがかかり 管 理 するのが 困 難 です。ネットワーク 機 器 メーカーとサービス プロバイダは、 実
世 界 のネットワーク 状 態 をシミュレートする、 適 正 価 格 の 管 理 しやすいテスト ツールが 必 要 となります。コントロール
プレーンとデータ プレーンのストレス テストを 適 切 に 行 うには、 何 百 台 というルーターをエミュレートし、ワイヤスピー
ドのトラフィックを 生 成 するテスト ツールが 必 要 です。

テスト ソリューションの 要 件
IPv6 テスト ツールは、 幅 広 い 機 能 を 実 行 して、IPv6 デバイスとシステムを 適 切 にテストし 検 証 する 必 要 があります。
コンフォーマンス テストでは、テスト ソリューションは、テスト 中 のデバイスやシステムのコントロール プレーンを 完 全
に 実 行 できなければなりません。パフォーマンスとスケーラビリティ テストでは、テスト ソリューションは、コントロール
プレーン レベルで IPv6 対 応 ルーターをエミュレートし、 大 規 模 のキャパシティ テストに 対 して 拡 張 できなければな
りません。このソリューションは、データ プレーン レベルでワイヤスピード トラフィックをシミュレートし、テスト 中 のデ
バイスに 完 全 にストレスをかけなければなりません。
最 適 化 されたハードウェア プラットフォーム
PC またはワークステーションでも 簡 単 なルーター エミュレーションが 実 行 できますが、 完 全 なテスト 機 能 と 高 レベル
のスケーラビリティを 確 保 するためには、 最 適 化 されたテスト システムが 必 要 とされます。たとえば、 大 規 模 ネットワー
クをエミュレートするには、テスト ツールのネットワーク インターフェイスで、 何 百 件 または 何 千 件 という IP インター
フェイスと MAC アドレスのサポートが 必 要 になります。この 要 件 は 規 格 品 のハードウェアではサポートできません。
IPv6 システムを 適 切 にテストするためには、 柔 軟 性 やスケーラビリティを 提 供 する、 専 用 のテスト ハードウェアが 必
要 です。
デュアルスタック ルーティング プロトコルのエミュレーション
IPv6 テスト ツールは、 現 在 の IPv4 と 移 行 中 の IPv6 ネットワークで 使 用 されるすべてのルーティング プロトコルを
エミュレートする 必 要 があります。これには、OSPFv2、OSPFv3、IS- IS、IS-ISv6、RIP、RIPng、BGP、MBGP+ などが
あります。これらのルーティング プロトコルは、IPv6 ネットワークの 確 立 基 盤 であるネットワーク トポロジーを 要 請 する
ために 使 用 されます。
トンネル 化 されたトラフィック (デュアル スタックとデータ プレーン) を 生 成 し 分 析 する 機 能
IPv6 テスト ツールは、IPv6-only のシナリオに 加 えて、デュアルスタック ルーターのデュアルスタック データ プレ
ーンに 完 全 にストレスをかけなければなりません。テスト ツールには 以 下 の 機 能 が 必 要 です。
• IPv4 と IPv6 パケットをワイヤスピードで 生 成 し 分 析 する。
• IPv6 と IPv6 over IPv4 トンネル パケットを 作 成 し 編 集 できる。
• すべてのパケット タイプで、データ スループット、データの 保 全 性 、パケットのレイテンシ、ジッターを 測 定 す
る。
• パケットのカプセル 化 とカプセル 化 解 除 で 柔 軟 性 が 高 く、GRE、MPLS、6to4、6over4、ISATAP など 様 々なトン
ネリング 方 法 をサポートする。
• テスト ツールのコントロール プレーン エミュレーションを 統 合 し、ルーティング エミュレーションが 要 請 した
IPv4 と IPv6 ルートへのトラフィックをターゲットにできる。

IPv6 テストに 対 する Ixia のアプローチ
IPv6 コンフォーマンス テスト
Ixia では、 業 界 標 準 のコンフォーマンス テスト スイートである IxANVL (Ixia Automated Network Validation
Library) を 開 発 して、プロトコル コンフォーマンス テストの 課 題 に 対 応 しています。プロトコル コンフォーマンス テ
ストにおいて、IxANVL は 30 以 上 のプロトコルをサポートし、500 件 以 上 のテストケースを 含 み、ルーターとホスト
の 検 証 が 可 能 です。IxANVL は、 基 準 を 定 義 している RFC に 対 し 適 合 および 非 適 合 の 両 方 のテスト ケースを 提
供 します。 非 適 合 テストでは、「キラー パケット」に 応 答 するデバイスを 検 証 することができます。
IxANVL はダイアログでテストを 実 行 します。テストするルーターにパケットを 送 信 し、それに 応 じて 送 信 されたパケッ
トを 受 信 し、その 応 答 を 分 析 して 次 に 必 要 なアクションを 判 断 します。これにより、IxANVL は、 簡 単 なパケット 生 成 お
よびデバイスのキャプチャによる 方 法 よりも、さらにインテリジェントで 柔 軟 な 方 法 で、 複 雑 な 状 況 や 反 応 をテストするこ
とが 可 能 です。
IxANVL はスタンドアロンのワークステーションまたは Ixia の 最 適 化 されたテスト プラットフォームで 実 行 できます。
スクリプト インターフェイスを 使 って、IxANVL を 完 全 に 自 動 化 することができます。IxANVL のソース コードはユ
ーザーに 公 開 されているため、カスタマイズすることによってテストをさらに 柔 軟 にすることができます。
IPv6 スケーラビリティとパフォーマンス テスト
Ixia のIPv6 ルーターのスケーラビリティとパフォーマンスの 一 般 的 なテスト 方 法 として、まず、テスト 中 のデバイスまた
はシステム (DUT/SUT) を Ixia のハードウェア テスト インターフェイスで 囲 みます。 次 に、Ixia システムが、 他 の
IPv6/IPv4 デュアル スタック ルーター、IP ルート インジェクション、IPv6 ルーティング プロトコル、トラフィック 伝 送
などデバイスのテストに 必 要 なその 他 すべてをエミュレートします。この 方 法 で、 大 規 模 で 複 雑 なトポロジーをシミュレ
ートして、 最 小 限 のハードウェア 要 件 で、 現 実 に 近 いシステム 環 境 で DUT/SUT をテストします。たとえば、 図 12 で
は、4 つの Ixia テスト インターフェイスが DUT に 接 続 され、 多 数 のルーターがインターフェイスごとにエミュレート
されています。
Ixia は IPv6 パフォーマンス テストに IxExplorer と IxScriptMate という、それぞれに 明 確 なテスト 目 的 を 持 つ
2 つのアプリケーションを 開 発 しました。
IxExplorer.
IxExplorer は、プロトコル エミュレーション、トラフィック 生 成 、 分 析 において 高 い 柔 軟 性 と 機 能 性 を 提 供 します。
IxExplorer は 主 に Ixia の 専 用 ハードウェア テスト プラットフォームでアプリケーションを 管 理 し、プロトコルの 詳 細
設 定 とテスト 結 果 の 分 析 を 可 能 にします。
IxExplorer では、IPv6 ルーティング プロトコルのセットが 包 括 的 にサポートされています。これには、OSPFv3、IS-
ISv6、RIPng、MBGP+ およびマルチキャスト プロトコルの MLD などがあります。Ixia のテスト ハードウェア アー
キテクチャでは、 各 テスト ポートで Linux を 実 行 している CPU をサポートしますが、IxExplorer はこのアーキテク
チャでプロトコル 操 作 をコントロールします。この 専 用 エミュレーション 環 境 により、 各 ネットワーク インターフェイスで
多 数 のデュアル スタック ルーターがエミュレートされます。 各 インターフェイスからは 膨 大 な 数 のルートを 要 請 でき、
確 立 された 接 続 上 で、ライン レート トラフィックを 生 成 できます。または、Ixia の IxChariot 製 品 を 使 うと、エミュレー
トされたエンタープライズ アプリケーションのトラフィックを、テスト 中 の IPv6 ルーターまたはネットワークを 介 して 送
信 し、エンドツーエンド アプリケーション 応 答 時 間 を 測 定 することができます。

Ixia port
Ixia port
IXIA
IXIA IXIA IXIA
IXIA
IXIA
IXIA IXIA IXIA
IXIA
IXIA IXIA IXIA
DUT
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
IxScriptMate
Ixia port Ixia port = emulated router
図 12. Ixia ルーター シミュレーション
IXIA
IxScriptMate は、 自 動 化 されたテスト シナリオの 実 行 にフレームワークを 提 供 します。IPv6 と IPv4 トラフィック ス
ループット、パフォーマンス、レイテンシ、トンネリング、ルーティング パフォーマンス、スケーラビリティのテストのため
に、IxScriptMate 環 境 で 多 数 のテスト スイートが 開 発 されています。IxScriptMate では、テストの 構 成 を 定 義 し、ユ
ーザーが 入 力 する 関 連 パラメータを 表 示 することで、 構 成 プロセスを 簡 単 にします。テストは 自 動 的 に 実 行 され、テス
ト 結 果 がユーザーに 提 供 されます。
結 論
IPv6 の 特 長 は 十 分 に 理 解 されているものの、 既 存 の IPv4 インフラストラクチャを 徹 底 的 に 整 備 するコストは、 多 数
のネットワーク オペレータとサービス プロバイダにとって 法 外 なものです。 米 国 市 場 での IPv6 に 対 する 現 在 の 考
えは、IPv4 が 機 能 しているのに、なぜ 変 更 しなくてはいけないかというものです。 今 後 の 10 年 間 でグローバル 競 争
に 打 ち 勝 つには、 大 規 模 なアドレス 空 間 に 変 更 するしかないという 地 域 や 国 が、IPv6 の 推 進 力 となっています。グロ
ーバル IPv6 接 続 を 完 了 するまでの 道 のりは 長 く 多 くの 課 題 を 抱 えていますが、 多 くの 移 行 方 法 と 戦 略 が 使 用 され、
IPv6 展 開 に 伴 う 手 間 や 投 資 を 抑 えています。
より 優 れたテスト ツールとそのテスト 方 法 の 必 要 性 は、IPv6 の 成 功 に 欠 かすことのできないものです。ネットワーク 機
器 メーカーとネットワーク オペレータは、テスト ツールによって、 設 計 上 の 不 具 合 やインターオペラビリティの 問 題 を
特 定 します。Ixia はテストにおけるノウハウをもって、IPv4 インターネットの 成 功 に 多 大 な 貢 献 をしてきました。Ixia
の 提 供 する 包 括 的 なテスト ツールは、IPv6 への 移 行 を 管 理 するためのパワーと 柔 軟 性 を 提 供 しています。

付 録 : IPv6 テスト プランの 例
この 付 録 にはいくつかのテスト プラン 例 が 記 載 され、Ixia のソリューションがいかに IPv6 テストの 課 題 に 対 応 してい
るかを 示 します。
1. IPv6 コンフォーマンス テスト
目 的 :
様 々な RFC で 定 義 された 次 の 機 能 への DUT の 適 合 性 を 検 証 すること。
• IPv6 (RFC 2460)
• IPv6 パケットのイーサネット ネットワークを 介 した 伝 送 (RFC 2464)
• IPv6 over PPP (RFC 2474)
• ICMPv6 (RFC 2463)
• ステートレス アドレス 自 動 構 成 (RFC 2462)
• パス MTU ディスカバリ (RFC 1981)
• ネイバー ディスカバリー プロトコル (RFC 2461)
• マルチキャスト リスナ ディスカバリ (RFC 2710)
• トンネリング (RFC 2529、RFC 2893、RFC 3056)
レガシー IPv4 と IPv6 ルーティングに 対 する 別 のテスト スィートもあります。IPv6 と IPv4 はデュアルスタック 実 装
でテストする 必 要 があります。
テスト 設 定 :
IxANVL Linux ワークステーションは、 直 接 DUT に 接 続 するか、いくつかのテスト インターフェイスを 持 つ Ixia テ
スト ハードウェアを 介 して 接 続 します ( 図 13 を 参 照 )。Ixia テスト プラットフォームは、テスト ケースの 構 成 によっ
て、IPv6 と IPv4 モードでホストまたはルーターをエミュレートします。
方 法 :
IxANVL では、 様 々な IPv6 RFC の 直 接 解 釈 に 基 づき、 多 数 の DUT テスト ケースを 実 行 します。
1. IP アドレス、MAC アドレス、ゲートウェイなど DUT のパラメータを 含 む、 適 切 なネットワーク パラメータで、
IxANVL ネットワーク インターフェイスをそれぞれ 構 成 します。
2. DUT の 構 成 を 指 定 します。 一 般 的 には、Expect スクリプトなど、コマンド スクリプトから 行 います。IxANVL で
は 自 動 的 にスクリプトが 実 行 され、テスト 前 、 最 中 、 後 に DUT を 構 成 します。
3. テスト ケース セットを 選 択 して、IxANVL で 実 行 します ( 図 14)。
4. バッチ モードでコマンドスクリプトを 使 って IxANVL を 実 行 し、1 つのテストが 終 わったら 必 要 に 応 じて、DUT
を 再 構 成 し IxANVL テスト 設 定 に 一 致 させます。
結 果 :
合 格 / 不 合 格 の 数 、 不 合 格 になった 理 由 ( 図 15 を 参 照 )。

Linux
workstation
DUT
図 13. IPv6 コンフォーマンス テスト 設 定
図 14. IxANVL コンフォーマンス テスト ケース

図 15. IxANVL テスト 結 果

2. IPv6/IPv4 転 送 パフォーマンス テスト
目 的 :
IPv6 と IPv4 転 送 トラフィックにおいて、データ プレーンのパフォーマンスの 特 徴 を 理 解 すること。IETF RFC2544
では、データ プレーンのパフォーマンスの 特 徴 を 明 確 にする 方 法 が 定 義 されています。Ixia は IxScriptMate で
RFC2544 テストを 実 装 します。RFC2544 をサポートするために、4 種 類 のテストが 開 発 されています。
• 連 続 的 にテストを 行 い、プロトコル 仕 様 で 許 容 された 最 小 限 のギャップで DUT がいかに 様 々なフレーム 数 に
応 答 するかを 判 断 します。
• フレーム ロス テストを 行 い、 異 なる 負 荷 を 持 つストリームに DUT がいかに 応 答 するかを 判 断 します。
• スループット テストでは、DUT の 最 高 のフレーム 転 送 率 を 検 出 します。
• レイテンシ テストでは、DUT がフレームを 転 送 するために 必 要 なオーバーヘッド 処 理 能 力 を 検 出 します。
テスト 設 定 :
このテストには、 最 低 でも 2 つの Ixia ポートが 必 要 で、IxScriptMate RFC2544 テストとともに 使 用 します ( 図 16
を 参 照 )。
方 法 :
このテストでは、DUT のポート 密 度 に 一 致 するいくつかのテスト ポートが 必 要 になります。 理 想 としては、テストで
DUT のすべての 入 力 ポートへのトラフィックを 一 杯 にすることです。 多 数 の Ixia ロード モジュールが DUT に 接 続
されます。Ixia の IxScriptMate を 使 って、RFC 2544 ベンチマーク テストを 行 います。
1. 適 切 な Ixia ロード モジュールと DUT を 接 続 します。DUT のポート 密 度 に 一 致 させます。
2. クライアント コンソールで IxScriptMate を 実 行 します。RFC2544 テストを 選 択 します。
3. RFC2544 テストごとに、 適 切 なポートとトラフィック パラメータを 構 成 します。Traffic Setup メニューでプロトコル
の 種 類 を 設 定 します( 図 17)。
4. IPv6 のパフォーマンスの 特 徴 を 理 解 するために 4 種 類 すべてのテストを 実 行 します。
IPv4 が 混 在 するトラフィック
テスターは、 同 じコンソールで IxScriptMate の 別 のインスタンスを 実 行 できます。2 つめの IxScriptMate では、
IPv4 パフォーマンスを 生 成 し 測 定 するために 割 り 当 てられた 別 のポートで、 同 じ RFC2544 テストを 実 行 します。ユ
ーザーは、IPv6 トラフィックを 実 行 しているポート (IxScriptMate の 最 初 のインスタンス) の 数 と IPv4 トラフィックを
実 行 しているポート (IxScriptMate の 2 番 目 のインスタンス) の 数 を 調 整 することができます。IPv6 と IPv4 が 混 在
するトラフィックを 生 成 して、デュアルスタック DUT にストレスを 加 えることが 目 的 です。
テスト 入 力 :
• パケット 長
• 提 供 された 負 荷
• IPv6 と IPv4 混 在 率

結 果 :
• スループット
• レイテンシ
• パケット ロス
IPv4 packets
IPv4 packets
IPv6 packets
DUT
dual stack router
IPv6 packets
図 16. パケットの 転 送 パフォーマンス テスト 設 定
図 17. ポートとトラフィック パラメータの 構 成

3. トンネリング 機 能 テスト
目 的 :
IPv6 と IPv4 の 間 で 正 しいカプセル 化 とカプセル 化 解 除 を 検 証 すること。
テスト 設 定 :
このテストには 2 つの Ixia ポートを DUT に 接 続 します。1 つは IPv6 トラフィックを 生 成 し、もう 1 つは IPv6
over IPv4 トンネルを 監 視 します ( 図 18 を 参 照 )。IxExplorer アプリケーションを 使 って、IP パケットを 生 成 し 分 析 し
ます。 様 々なトンネリング 方 法 を 実 行 します。
方 法 :
1. テストするトンネリング 方 法 をサポートするように DUT を 構 成 します。
2. DUT がサポートするトンネリング 方 法 に 一 致 するように 正 しく 構 成 された IPv6 アドレスで 1 つの Ixia ポートを
設 定 して IPv6 トラフィックを 生 成 します。
3. 適 切 なデータ 保 全 性 署 名 を 使 って、IPv6 トラフィック ストリームを 設 定 します。
4. トンネル トラフィックを 測 定 するために 受 信 ポートを 設 定 します。トンネル 化 されたパケットを 分 析 するためにキャ
プチャ バッファを 設 定 します。
テスト 入 力 :
• 提 供 された 負 荷
• パケット 長
• パケット ヘッダーとペイロード
• アドレス 範 囲
結 果 ( 図 19 を 参 照 ):
• ヘッダーとペイロードの 保 全 性 チェック
• パケット ロス
• アドレス 変 換 – IPv4 アドレスの 検 証
IPv6
packets
dual stack router
IPv6 / IPv4
packets
DUT
IPv6
header
transport
header
data
IPv4
header
IPv6
header
transport
header
data
図 18. トンネリング 機 能 テスト 設 定

図 19. トンネリング 機 能 テスト 結 果

4. トンネリング パフォーマンス テスト
目 的 :
カプセル 化 およびカプセル 化 解 除 された IPv6 トンネル トラフィックで、DUT のパフォーマンスの 特 徴 を 理 解 するこ
と。IxScriptMate では、 以 下 の 3 種 類 のトンネリング パフォーマンス テストをサポートします。
• トンネル キャパシティ テストは、 様 々な 数 のトンネルで DUT が 喪 失 したフレーム 数 を 検 出 します。
• トンネル フレーム ロス テストは、 様 々なフレーム 率 で DUT が 喪 失 したフレーム 数 を 検 出 します。
• トンネル スループット テストは、DUT がフレーム ロスなしでフレームを 受 信 し 転 送 する 最 高 率 を 検 出 します。
テスト 設 定 :
このテストでは、 最 低 でも 2 つの Ixia ポートが 必 要 で、IxScriptMate IPv6 トンネリング テストとともに 使 用 します。
一 対 一 のトラフィック マッピングを 使 って、ペアのポートで IPv6 トンネルを 使 用 します。1 つのポートは 受 信 ポートに
伝 送 します。ユーザーはテスト ポートのペアを 複 数 指 定 して、 負 荷 を 高 めることができます。 伝 送 ポートでは IPv6
パケットが 生 成 され、 受 信 ポートは トンネル IPv6 over IPv4 トラフィックを 予 想 します。 図 20 を 参 照 。
方 法 :
1. DUT を 構 成 して、テストするトンネリング 方 法 をサポートします。 現 在 IxScriptMate では、 手 動 で 構 成 されたトン
ネル、IPv4 対 応 トンネル、6to4 トンネル、ISATAP トンネルをサポートします。
2. IxScriptMate で 適 切 なパラメータを 設 定 します。
3. DUT がサポートする 別 のトンネリング 手 法 に、 手 順 1 と 2 を 繰 り 返 します。
4. 3 種 類 すべてのテストを 実 行 して、パフォーマンスの 特 徴 を 理 解 します。
テスト 入 力 ( 図 21 を 参 照 ):
• トンネル エンド ポイント — IPv6 と IPv4 アドレス
• トンネリング 方 法 — 手 動 構 成 、IPv4 対 応 、6to4、ISATAP
• トンネル 数 (トンネル キャパシティ テストに 必 要 )
• 最 大 伝 送 率
• ロス 許 容 量
• フレーム サイズ
結 果 ( 図 22 を 参 照 ):
• フレーム ロス
• トンネル スループット
• レイテンシ
• パケットの 保 全 性 エラー
• パケットのシーケンス エラー

図 20. トンネリング パフォーマンス テスト 設 定
図 21. トンネリング パフォーマンス テスト パラメータ

図 22. トンネリング パフォーマンス テスト 結 果

5. IPv6 ルーティング パフォーマンスとスケーラビリティ テスト
目 的 :
IPv6 コントロール プレーンのパフォーマンスとスケーラビリティの 特 徴 を 理 解 すること。MBGP4+ などの IPv6 ルー
ティング プロトコルをテストし、 特 徴 をまとめます。Ixia テスト ツールは、 各 テスト ポートの 背 後 にある 多 数 のピア/ 近
接 、ルートをエミュレートするため、わずかなテスト ポートで 多 くの 複 雑 なテスト シナリオを 完 了 できます。このカテゴ
リの 一 般 的 なテストには、 以 下 のものがあります。
• 転 送 情 報 ベース
• ルーティングのスケーラビリティ
• ルート 収 束
• ルーティングの 安 定 性
テスト 設 定 :
IxExplorer を 使 って、 各 物 理 ポートの 背 後 にある 複 数 の BGP ピアとルートをエミュレートします。このテストでは、 最
低 2 つの Ixia テスト ポートを DUT に 接 続 します。DUT のキャパシティに 合 わせて さらに Ixia ポートを 追 加 す
ることができます。 図 23 を 参 照 。
方 法 :
1. Protocol Interfaces フォルダの 下 で Ixia ポートがエミュレートする IPv6 アドレスを 構 成 します。
2. BGP プロトコル フォルダの 下 で BGP ピアを 構 成 します。ユーザーは 表 計 算 設 定 でピアの 数 を 簡 単 に 増 やす
ことができます。
3. 各 BGP ピアに 合 わせてルーターを 構 成 します ( 図 24 を 参 照 )。ここでもユーザーは、 各 ルートの 必 須 および
オプション BGP 属 性 を 含 み、 完 全 にルーターの 設 定 をコントロールできます。
4. BGP エミュレーションを 起 動 し、DUT に 登 録 され 伝 搬 されるすべてのルートを 観 察 します。
5. 自 動 トラフィック ストリームを 設 定 して、すべての 要 請 ルートをターゲットにします。エミュレートされたトポロジーに
基 づいて、DUT が 正 しい 宛 先 にトラフィックを 配 信 できることを 検 証 します。
6. エミュレートされたルートをフラップして、インターネットの 不 安 定 さをシミュレートします ( 図 25 を 参 照 )。
7. OSPFv3、IS-ISv6、RIPng にテスト 手 順 を 繰 り 返 します。
テスト 入 力 :
エミュレートされたトポロジーのサイズは、 以 下 の 変 更 を 行 うことによって、 様 々なテスト シナリオに 合 わせて 調 整 でき
ます。
• エミュレートされたルーターの 数
• ピア/ 近 接 の 数
• ルートまたは LSA/LSP の 数
• ルートまたはリンクの 属 性
• ルート フラッピングの 長 さと 頻 度

結 果 :
主 な 測 定 目 的 は、 負 荷 が 高 く 大 幅 な 変 動 があるトラフィックをコントロール プレーンで 正 しく 転 送 できるかどうか、
DUT の 能 力 を 判 定 することです。 一 般 的 に 測 定 するものは、 以 下 のとおりです。
• パケット ロス
• パケット シーケンス エラー
• 誤 配 信 されるパケット
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
IXIA
DUT
dual stack
router
IXIA
IXIA
図 23. ルーティング パフォーマンスとスケーラビリティ テスト
図 24. 要 請 ルートで 複 数 の BGP ピアをエミュレートする Ixia

図 25. エミュレートされたルートはフラップして、インターネットの 不 安 定 さをシミュレート

用 語 集
COA (Care-Of-Address:
気 付 けアドレス) モバイル デバイスのための 一 時 的 な IP アドレス。COA
により、デバイスがホーム ネットワーク 外 から 接 続 されてい
てもメッセージの 配 信 を 可 能 にします。 気 付 けアドレスは、
デバイスの 現 在 のインターネットへの 接 続 点 を 特 定 して、
デバイスの 永 久 的 IP アドレスを 変 えることなく 別 の 場 所
から 接 続 できるようにします。 受 信 者 が 気 付 けアドレスで
受 信 できるときは、 既 知 の 永 久 アドレスに 送 信 されたメッセ
ージは、 気 付 けアドレスにルーティングされます。
CIDR (Classless Inter-Domain
Routing) CIDR は、IPv4 アドレス クラスの 元 のシステムで 行 われ
たときよりもさらに 柔 軟 に、 内 部 ドメイン ルーティングで 使
用 されるインターネット アドレスを 割 り 当 てて 指 定 します。
その 結 果 、 利 用 可 能 なインターネット アドレスの 数 が 大 幅
に 増 えました。
通 信 ノード
モバイル ノードが 通 信 するピア ノード。 通 信 ノードは、モ
バイルまたは 静 止 のいずれかです。
DHCP (Dynamic Host
Configuration Protocol) 通 信 プロトコル。DHCP は 組 織 のネットワークで IP アドレ
スの 割 り 当 てを 自 動 化 します。DHCP では、コンピュータ
がネットワークの 別 の 場 所 に 接 続 されているとき、ネットワ
ーク 管 理 者 は、 中 央 サーバーからの IP アドレスの 管 理 と
配 信 を 可 能 にし、 自 動 的 に 新 しい IP アドレスを 送 信 でき
ます。
EGP (Exterior
Gateway Protocol) ネットワークに 接 続 するルーターにルーティング 情 報 を 配
信 するプロトコル。
フォーリン エージェント (FA)
(モバイル IP) モバイル ノードにモビリティ エージェント
として 動 作 するルーター。フォーリン エージェントは、ホー
ム エージェントと 呼 ばれる 別 のタイプのモビリティ エージ
ェントとともに 動 作 し、ホーム ネットワーク 外 からインターネ
ットに 接 続 しているデバイスのインターネット トラフィックの
転 送 をサポートします。
GRE (Generic Routing
Encapsulation) パケットをカプセル 化 して GRE パケット 内 で 伝 送 すること
により、あるネットワーク プロトコルが 別 のネットワーク プ
ロトコルに 伝 送 されるのを 許 可 するプロトコル。
IS-ISv6 (Intermediate System
to Intermediate System) OSI/IP ルーティング プロトコル。IS-ISv6 は IPv6 アドレ
ッシングをサポートする 新 バージョン。MPLS トラフィック
エンジニアリング パラメータは、プロトコルに 拡 張 子 を 付
けて IS-IS (IS-IS-TE) を 使 って 配 信 できます。

ICMPv6 (Internet Control
Message Protocol v6) エラー メッセージ、テスト パケット、IP 関 連 の 情 報 メッセ
ージを 生 成 できる、IP の 拡 張 機 能 。
IGP (Internet Gateway
Protocol) ネットワーク 内 で、ルーターにルーティング 情 報 を 配 信 す
るプロトコル。「ゲートウェイ」という 言 葉 は 古 い 言 葉 で、 現
在 は「ルーター」が 使 われる。IGP には、OSPF、IS-IS、
RIP などがあります。
ISATAP (Intra-Site Automatic
Tunnel Addressing Protocol) IPv6 移 行 メカニズム。ISATAP では、IPv6-in- IPv4 トン
ネルが 自 動 的 にサイトに 生 成 されるようにします。アドレス
とルーティング 情 報 を 得 るには、 各 ホストは、サイト 内 で
ISATAP ルーターに 照 会 します。
MTU (Maximum
Transfer Unit) インターネットなどのパケットまたはフレーム ベースのネッ
トワークで 送 信 可 能 な 最 大 サイズのパケットまたはフレー
ム。MTU サイズが 大 きすぎると、そのパケットを 処 理 でき
ないルーターに 遭 遇 した 場 合 、 再 伝 送 されます。MTU サ
イズが 小 さすぎると、 送 信 され 処 理 されるヘッダー オーバ
ーヘッドと 肯 定 応 答 が 比 較 的 増 えます。
モバイル ノード
ホーム アドレスを 介 して 到 達 するけれど、あるリンクから 別
のリンクへと 接 続 点 を 変 えられるノード。
MBGP+ (Multi-Protocol
Border Gateway Protocol Plus) MBGP+ は BGP の 機 能 を 拡 張 して、IPv6 ルートを 含
む、さらに 多 くの 要 請 ルート 種 類 をサポートできるようにし
たもの。
NAT (Network Address
Translation) あるネットワーク 内 で 使 用 されるインターネット プロトコル
アドレスを 別 のネットワーク 内 で 知 られる 別 の IP アドレス
に 変 換 すること。これにより、 組 織 内 で 重 複 する IP アドレ
スを 使 用 し、 外 部 では 固 有 のアドレスを 使 用 できるようにし
ます。
OSPF (Open Shortest
Path First)v3 1 つの 自 律 システム (AS) 内 で IP ルーターがルーティ
ング パスを 判 断 するために 使 用 するリンクステート ルー
ティング プロトコル。OSPFv3 は、IPv6 アドレスをサポー
トするバージョン。
RIPng (Routing Information
Protocol next generation) ホップ カウントをルーティング 測 定 法 として 使 用 するイン
ターネット ルーティング プロトコル。RIP はインターネット
で 使 用 される 最 も 一 般 的 な IGP。RIPng は IPv6 アドレ
スをサポートする 新 しいバージョン。

謝 辞
著 者 :
Dean Lee、Elliott Stewart