プロフェッショナルIPv6

プロフェッショナルIPv6の構成

前半部分は、インターネットの仕組みやTCP/IPの基礎的な内容などを解説した「本書を読むにあたっての前提知識」という内容にしてあります。 IPv6という単語に興味が出たものの、TCP/IPの勉強を過去にしたことがない人でも楽しんでいただける部分も前半部分は楽しんでいただけることを目指しました。

後半部分はIPv6本としてIPv6そのものの解説をするだけではなく、DNSとIPv6、IPv4アドレス在庫枯渇問題や大規模NATであるCGN、IPv6とIPv4の共存技術(NAT64,DNS64など)、NTT NGNなど、IPv6に関連する周辺技術の解説も行なっています。

プロフェッショナルIPv6のライセンス

この本は、クリエイティブコモンズライセンスのBY-SA-NCで公開します。

この本に含まれる文章や図などを学校や企業等で研修等を目的として複製する場合には、特に申請等をしていただかなくても大丈夫です。 それらの用途のために、たとえば、発表や配布資料の中で文章や図を使ったり、PDF本体を複製していただくことに関して、特別な許可は必要ありません。

無償ダウンロードと有償購入

今回、プロフェッショナルIPv6の無償ダウンロード版は、BOOTHで公開することにしました。

• https://professionalipv6.booth.pm/

ラムダノート社の鹿野さんと、どのような方法で無償ダウンロード版を公開するのかを相談していところ、鹿野さんの案として、BOOTHを使うのが良いのではないかという提案があり、その方法にしました。 さらに、鹿野さんの案では、BOOTHのBOOST↑（ブースト）機能を使って、任意の金額を著者に投げ銭することも可能な設定で公開するのが良いのではないかとのことでした。 0円で無料ダウンロードもできますし、BOOST↑機能を使って何らかの金額を入力していただくこともできます。 有料版の最低金額が100円のようなので、BOOST↑機能用の電子書籍は無料ダウンロード版とは別アイテムとしてBOOTHに登録されています。 BOOST↑機能によって支払われた金額は、全額著者に渡るようにしていただけるということでした（BOOTH手数料として決済金額の3.6%は発生します）。 BOOTHに、無料ダンロード版とBOOST↑機能用という2種類のアイテムとして登録してあるので、どちらかを選んでダウンロードしていただければと思います。

本書初版はPDFで配布します。今回はBOOTHで無償ダウンロード版を一般公開しますが、必ずBOOTHからダウンロードする必要があるわけではありません。 BOOTHからダウンロードされたPDFを、知人等へコピーしたり、組織内でのコピーしたり、私的利用でのコピーしたり、バックアップとしてのコピーなどは自由にしていただいて大丈夫です。

ラムダノート社Webサイトから有償版(紙or電子)のプロフェッショナルIPv6を購入していただくこともできます。 また、紙版の購入者に対する特典としてラムダノート社Webサイトから電子版をダウンロードすることもできます。

• 書籍販売URL: https://www.lambdanote.com/products/ipv6

紙版は、書店（ジュンク堂書店池袋本店、新宿紀伊國屋書店、秋葉原書泉など）に並びます。 店頭でご注文いただければ、なんらかのかたちで手に入ると思います。Amazonからもご購入可能です。

無償ダウンロードと有償での購入など、さまざまな選択肢が共存する状況になりますが、どれをどのように利用するのかに関しては、読者の方々の選択に委ねます。 有償版をご購入いただけると、私とラムダノート社の事業継続のプラスになり喜びます。無償版をダウンロードしていただいても喜びます。

「プロフェッショナルIPv6」目次

第I部　本書を読むにあたっての前提知識

第1章 インターネット概要

1.1 IPはパケット交換技術

1.2 層に分かれるネットワーク

1.3 トランスポート層の役割

1.4 オープンなプロトコルとRFC

第2章IPv6 でインターネットはどう変わるか

2.1 IPv6とIPv4の違い

2.2 IPv6対応とは

2.3 IPv6インターネットとIPv4インターネットを同時に使う

2.4 IPv6ネットワークからIPv4インターネットに接続する(NAT64,DNS64)

第II部IPv6プロトコルとその周辺技術

第3章 IPv6アドレスとそのテキスト表記

3.1 IPv6アドレス空間

3.2 IPv6アドレスのテキスト表記

3.3 IPv6アドレスの省略表記

第4章 IPv6アドレス体系

4.1 IPv6アドレスの種類

4.2 IPv6アドレス空間の使い方はIANAが管理している

4.3 IPv6におけるユニキャストアドレスの構成要素

4.4 IPv6アドレスのスコープ

4.5 IPv6ノードに要求されるIPv6アドレス

4.6 リンクローカルユニキャストアドレス

4.7 スコープのゾーン

4.8 グローバルユニキャストアドレス

4.9 ULA（Unique Local IPv6 Unicast Addresses）

4.10 IPv4-Mapped IPv6アドレス

4.11 例示用IPv6アドレス

4.12 ユーザへのIPv6アドレス割り当て

第5章 IPv6パケットの構成

5.1 IPv6ヘッダの各フィールド

5.2 上位層でのチェックサム計算に使う仮想ヘッダ

5.3 IPv6拡張ヘッダ

第6章 ICMPv6

6.1 ICMPv6フォーマット

6.2 ICMPv6エラーメッセージ

6.3 ICMPv6情報メッセージ

第7章 近隣探索プロトコル

7.1 近隣探索プロトコルの機能と利用するメッセージ

7.2 ルータとプレフィックス情報の発見

7.3 リンク層アドレスの解決と近隣不到達性の検知

7.4 Redirectメッセージ

7.5 近隣探索メッセージのオプション

7.6 IPv6におけるon-linkとoff-link

第8章 IPv6アドレスの自動設定

8.1 SLAACの流れ

8.2 小規模ネットワークにおけるSLAACの利用例

8.3 リンクローカルIPv6アドレスの生成

8.4 SLAACにおけるインターフェース識別子の生成方法

8.5 DAD（Duplicate Address Detection）

8.6 グローバルIPv6アドレスの生成

8.7 RFC 8106

第9章 DHCPv6

9.1 IPv4のDHCPとDHCPv6の違い

9.2 IPv4のDHCP

9.3 DHCPv6の概要

9.4 DUID

9.5 ステートレスDHCPv6

9.6 ステートフルDHCPv6

9.7 DHCPv6-PD

第10章 IPフラグメンテーション

10.1 IPv4におけるフラグメンテーション

10.2 IPv6フラグメントヘッダ

第11章 Path MTU discovery

11.1 Path MTU discoveryに関係するIPv4の機能

11.2 Path MTU discoveryに関係するIPv6の機能

11.3 上位層プロトコルとPath MTU Discovery

11.4 Path MTU Discoveryの仕組みを悪用したDoS攻撃

第12章 IPv6 マルチキャスト

12.1 IPv6 のマルチキャストアドレス

12.2 マルチキャストのスコープ

12.3 Solicited-Nodeマルチキャストアドレス

12.4 マルチキャストにおけるゾーン

12.5 MLD（Multicast Listener Discovery）

12.6 ルータを超えるマルチキャスト

12.7 MRD（Multicast Router Discovery）

12.8 リンク層でのマルチキャストアドレス

第13章 IPv6エニーキャスト

13.1 IPv4におけるエニーキャスト

13.2 IPv6のエニーキャスト

13.3 IPv6サブネットルータエニーキャストアドレス

13.4 ユニキャストとしての利用を避けるべきIPv6アドレス

13.5 エニーキャストの注意点

13.6 IPv6エニーキャストとBCP 38

第14章 IPv6におけるマルチプレフィックス

14.1 デフォルトIPv6アドレスの選択

14.2 マルチプレフィックスによるマルチホームの問題

14.3 IPv6 サイトリナンバリング

第15章 IPv6とセキュリティ

15.1 IPv6はIPv4よりもセキュアというわけではない

15.2 近隣探索プロトコルとセキュリティ

15.3 SEND（SEcure Neighbor Discovery）

15.4 不正なRouter Advertisementメッセージ

15.5 IPv6アドレスとプライバシー

15.6 IPv6サブネットに対するスキャン

15.7 IPsec

15.8 ICMPv6を無条件にすべてフィルタリングすべきではない

15.9 トンネル技術が抱える問題

15.10 IPv4-Mapped IPv6アドレスの問題

15.11 ブラックホール用IPv6アドレス

第16章 プログラマにとってのIPv6対応

16.1 Socket APIとIPv6

16.2 単なるIPv6対応では不十分な場合

16.3 Happy Eyeballs

16.4 IPv6 ソケットとIPv4-Mapped IPv6アドレス

16.5 ポリシーテーブルの実装

第III部 DNSとIPv6

第17章 DNSの基礎とIPv6対応

17.1 DNSの仕組み

17.2 DNSサーバへの再帰問い合わせと反復問い合わせ

17.3 DNSメッセージフォーマット

17.4 IPv4とIPv6アドレスの問い合わせ例

17.5 DNSの逆引き

17.6 DNSメッセージの512オクテット問題

17.7 IPv6 環境におけるDNSの運用上の注意点

17.8 廃止された仕様

17.9 廃止されたA6リソースレコード

第18章 DNSによるデュアルスタック環境の実現と運用

18.1 デュアルスタック環境の実現

18.2 IPv6 からIPv4へのフォールバック

18.3 キャッシュDNSサーバとCDNに関する問題

18.4 デュアルスタック環境におけるSRVの利用

18.5 IPv6 DNSホワイトリストとブラックリスト

18.6 アプリケーションのIPv6対応とデュアルスタック環境

第IV部 IPv4/IPv6共存技術

第19章 IPv4/IPv6共存技術の分類

19.1 IPv4/IPv6共存技術のバリエーション

19.2 ステートフルとステートレス

19.3 IPv4/IPv6共存技術利用のパターン

19.4 今後も多くの試みが誕生する

第20章 トンネル技術

20.1 6to4

20.2 Teredo

20.3 ISATAP

20.4 6rd

20.5 4rd

20.6 6PE

20.7 トンネル技術が抱えるセキュリティ問題

第21章 IPv4/IPv6変換技術

21.1 IPv4/IPv6変換の枠組み

21.2 SIIT

21.3 ステートフルNAT64

21.4 IPv4/IPv6変換機用IPv6アドレス

21.5 DNS64

21.6 ALG

第22章 IPv4/IPv6変換の運用形態

22.1 DS-Lite

22.2 Lightweight 4over6（lw4o6）

22.3 A+P

22.4 4rd、MAP-E、MAP-T

22.5 CGNを利用して徐々にIPv6対応していく方法

22.6 464XLAT

第23章 プロキシ方式

23.1 HTTPプロキシ

23.2 TRT方式

23.3 SIP用IPv6プロキシ

第V部 IPv4アドレス在庫枯渇対策

第24章 IPv4アドレス在庫枯渇とは

24.1 インターネットの成長とIPv4アドレス在庫の枯渇

24.2 IPアドレス管理の階層構造とIPv4アドレス在庫枯渇

24.3 IPv4アドレス在庫枯渇の対策

24.4 IPv4アドレス移転、IPv4アドレス売買、IPv4アドレス市場

第25章 IPv4 NATとCGN

25.1 NATとNAPT

25.2 CGN

25.3 CGNが抱える課題

25.4 CGNの普及とサーバにおけるアクセスログ

25.5 ISP Sharedアドレス

第26章 STUN

26.1 STUN概要

26.2 旧STUNと新STUN

26.3 NATの分類

26.4 NAT機器に要求される挙動

第VI部 付録

付録A NTT NGNでのIPv6

A.1 NTT閉域網IPv6フォールバック問題

A.2 NTT NGN IPv6マルチプレフィックス問題

A.3 IPv6 PPPoEとIPv6 IPoE

あとがき

クラウドファンディングにて本書をご支援いただいた皆様（敬称略）