IPv6ユニキャストアドレス割り当て体系(IPv6アドレスとルーティング)

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原文

最終更新
2006-10-19T00:00:00+09:00
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http://www.7key.jp/rfc/1887/rfc1887_3.html#source

IPv6ユニキャストアドレスの割り当て体系(和訳)

最終更新
2006-10-22T19:44:00+09:00
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http://www.7key.jp/rfc/1887/rfc1887_3.html#translation

3. IPv6アドレスとルーティング

   For the purposes of this paper, an IPv6 address prefix is defined as
   an IPv6 address and some indication of the leftmost contiguous
   significant bits within this address portion.  Throughout this paper
   IPv6 address prefixes will be represented as X/Y, where X is a prefix
   of an IPv6 address in length greater than or equal to that specified
   by Y and Y is the (decimal) number of the leftmost contiguous
   significant bits within this address.  In the notation, X, the prefix
   of an IPv6 address [2] will have trailing insignificant digits
   removed.  Thus, an IPv6 prefix might appear to be 43DC:0A21:76/40.

当論文において、IPv6アドレスおよびこのアドレス部分の最も左の意味のあるビット列表示として、IPv6アドレスプレフィックスを定義する。また当論文ではIPv6アドレスプレフィックスを X/Y のように表現をする。ここで X は、Y によって表される以上の長さのIPv6アドレスのプレフィックスであり、Yはアドレスの最も左の意味のあるビット列の長さ(10進数)である。この表記法の X において、IPv6アドレスのプレフィックスは後続する必要のない数字を削除することがある。つまり、IPv6プレフィックスは43DC:0A21:76/40のように表される。

   When determining an administrative policy for IPv6 address
   assignment, it is important to understand the technical consequences.
   The objective behind the use of hierarchical routing is to achieve
   some level of routing data abstraction, or summarization, to reduce
   the cpu, memory, and transmission bandwidth consumed in support of
   routing.

IPv6アドレスの割り当て管理ポリシーを決定する際は、技術的な影響を理解することが重要である。階層型ルーティングを用いる目的は、ある階層のルーティングデータの抽象化もしくは縮小化をなすこと、ルーティングのために消費されるCPUやメモリおよび伝送帯域幅を減少することである。

   While the notion of routing data abstraction may be applied to
   various types of routing information, this paper focuses on one
   particular type, namely reachability information. Reachability
   information describes the set of reachable destinations.  Abstraction
   of reachability information dictates that IPv6 addresses be assigned
   according to topological routing structures. However in practice
   administrative assignment falls along organizational or political
   boundaries. These may not be congruent to topological boundaries and
   therefore the requirements of the two may collide. It is necessary to
   find a balance between these two needs.

抽象的なルーティングデータの考え方は、ルーティング情報の様々なタイプに適用されているが、当論文では到達可能性情報という1つの特別なタイプに注目することとする。到達可能性情報という抽象概念は、IPv6アドレスがトポロジ的なルーティング構造に応じて割り当てられるよう指示するものである。ただし実際には、管理上の割り当ては組織的もしくはポリシー的な境界に沿ってなされる。これらはトポロジー的な境界と一致しないこともあり、そのためこれらの2つの要求が衝突するかもしれない。従って、これら2つの要求を満たす妥協点を決定することが必要となる。

   Reachability information abstraction occurs at the boundary between
   hierarchically arranged topological routing structures. An element
   lower in the hierarchy reports summary reachability information to
   its parent(s).

到達可能性情報という抽象概念は、トポロジ的なルーティング構造による階層間の境界を作り出す。階層内の下位層は、親階層に要約した到達可能性情報を報告する。

   At routing domain boundaries, IPv6 address information is exchanged
   (statically or dynamically) with other routing domains. If IPv6
   addresses within a routing domain are all drawn from non-contiguous
   IPv6 address spaces (allowing no abstraction), then the address
   information exchanged at the boundary consists of an enumerated list
   of all the IPv6 addresses.

ルーティングドメインの境界では、IPv6アドレス情報は他のルーティングドメインにより(静的又は動的に)変換される。ルーティングドメイン内のIPv6アドレスが接触しないIPv6アドレス空間(抽象的なものも認めない)から全て得られる場合、境界で変換されたアドレス情報は全てのIPv6アドレスのリストからなる。

   Alternatively, should the routing domain draw IPv6 addresses for all
   the hosts within the domain from a single IPv6 address prefix,
   boundary routing information can be summarized into the single IPv6
   address prefix.  This permits substantial data reduction and allows
   better scaling (as compared to the uncoordinated addressing discussed
   in the previous paragraph).

同じIPv6アドレスプレフィックスからなるドメイン内の全てのホストを表すIPv6アドレスで作成されるルーティングドメインか、単一のIPv6アドレスプレフィックスに要約できる境界ルーティング情報のどちらかを選ぶべきである。これは実体データの縮約を許し、(前章で紹介した非統一のアドレス割り当てと比較して)より高い階層を認めることとなる。

   If routing domains are interconnected in a more-or-less random (i.e.,
   non-hierarchical) scheme, it is quite likely that no further
   abstraction of routing data can occur. Since routing domains would
   have no defined hierarchical relationship, administrators would not
   be able to assign IPv6 addresses within the domains out of some
   common prefix for the purpose of data abstraction. The result would
   be flat inter-domain routing; all routing domains would need explicit
   knowledge of all other routing domains that they route to.  This can
   work well in small and medium sized internets.  However, this does
   not scale to very large internets.  For example, we expect IPv6 to
   grow to hundreds of thousands of routing domains in North America
   alone.  This requires a greater degree of the reachability
   information abstraction beyond that which can be achieved at the
   `routing domain' level.

ルーティングドメインが多かれ少かれ任意の(つまり、非階層的な)スキームで相互連結する場合、ルーティングデータの抽象概念がこれ以上発生し得ないことは確かである。ルーティングドメインは定義された階層的な関連を持たないので、管理者はデータ抽象化の目的である共通のプレフィックスからドメイン内のIPv6アドレスを割り当てることができない。結果、フラットなドメイン間ルーティングとなる、つまりルーティングドメインは全て、それらがルーティングを行う他のすべてのルーティングドメインについての明示的な知識を必要とするだろう。これは小規模もしくは中規模のインターネットで機能し得るが、非常に巨大なインターネットはこの限りでない。例えば、我々はIPv6が北アメリカだけで何十万ものルーティングドメインへ成長すると見込んでいる。これは、ルーティングドメインレベルでの実現範囲を越えた、より巨大な到達可能性情報の抽象概念を要求することとなる。

   In the Internet, it should be possible to significantly constrain the
   volume and the complexity of routing information by taking advantage
   of the existing hierarchical interconnectivity. This is discussed
   further in Section 5. Thus, there is the opportunity for a group of
   routing domains each to be assigned an address prefix from a shorter
   prefix assigned to another routing domain whose function is to
   interconnect the group of routing domains. Each member of the group
   of routing domains now has its (somewhat longer) prefix, from which
   it assigns its addresses.

インターネットでは、既存の階層的な相互接続可能性の利用によるルーティング情報の量および複雑さを極端に抑えることは可能であるに違いない。このことは5. 勧告にてさらに詳しく触れることとする。従って、ルーティングドメインのグループを相互に連結させる機能を持つ別のルーティングドメインに割り当てられた、より短いプレフィックスからそれぞれのアドレスプレフィックスを割り当てられるために、ルーティングドメインのグループは用いられる。現在のルーティングドメイングループの各メンバーは、自身のアドレスを割り当てる(多少長い)自身のプレフィックスを持つ。

   The most straightforward case of this occurs when there is a set of
   routing domains which are all attached to a single service provider
   domain (e.g., regional network), and which use that provider for all
   external (inter-domain) traffic.  A short prefix may be given to the
   provider, which then gives slightly longer prefixes (based on the
   provider's prefix) to each of the routing domains that it
   interconnects. This allows the provider, when informing other routing
   domains of the addresses that it can reach, to abstract the
   reachability information for a large number of routing domains into a
   single prefix. This approach therefore can allow a great deal of
   reduction of routing information, and thereby can greatly improve the
   scalability of inter-domain routing.

単一のサービスプロバイダドメイン(例えば、地域ネットワーク)に全て接続される、また全ての外部(ドメイン間)トラフィックのためのプロバイダが用いる、ルーティングドメインの集合がある場合に、この最も簡単な事象は生じる。(プロバイダのプレフィックスが基になる)相互接続する各ルーティングドメインの長いプレフィックスから切り取り与えられた、短いプレフィックスがプロバイダから与えられることもある。これは、単一プレフィックスに多くのルーティングドメインの到達可能性情報を抽象化するために、アドレスの他のルーティングドメインに到達可能である旨を通知する場合、プロバイダが行うことが認められている。つまりこの方法は、ルーティング情報を大きく減少させることを認めることができ、そのためにドメイン間ルーティングのスケーラビリティを大きく改善することができる。

   Clearly, this approach is recursive and can be carried through
   several iterations. Routing domains at any `level' in the hierarchy
   may use their prefix as the basis for subsequent suballocations,
   assuming that the IPv6 addresses remain within the overall length and
   structure constraints.

明かにこの方法は再帰的であり、いくつかの反復処理によって繰り返すことができる。階層中のあるレベルのルーティングドメインは、IPv6アドレスが全長および構造制約の中に残ると仮定して、後のサブ割り当て用の基礎としてそれらのプレフィックスを用いることがある。

   At this point, we observe that the number of nodes at each lower
   level of a hierarchy tends to grow exponentially. Thus the greatest
   gains in the reachability information abstraction (for the benefit of
   all higher levels of the hierarchy) occur when the reachability
   information aggregation occurs near the leaves of the hierarchy; the
   gains drop significantly at each higher level. Therefore, the law of
   diminishing returns suggests that at some point data abstraction
   ceases to produce significant benefits.  Determination of the point
   at which data abstraction ceases to be of benefit requires a careful
   consideration of the number of routing domains that are expected to
   occur at each level of the hierarchy (over a given period of time),
   compared to the number of routing domains and address prefixes that
   can conveniently and efficiently be handled via dynamic inter-domain
   routing protocols.

重要な点は、各低位層に位置するノードの数は急成長する傾向にあると注目していることである。従って、到達可能性情報の集合が階層のリーフの近くに生じる場合、(全ての高位層が利するために)到達可能性情報の抽象概念は最も大きく増加することとなる。そしてその利は個々のより高位の層のものとなる。したがって、利益減少の法則はいくつかのポイントデータ抽象化が著しい利点を産み続けるものではないことを示唆するものである。データの抽象化によって利を産み続けることを止めるポイントの決定では、ルーティングドメインの数は(与えられた期間での)階層の各層によると予想され、動的なドメイン間ルーティングプロトコルによって便利且つ効率的に用いることができるルーティングドメインとアドレスプレフィックスの数と比較される特別の考慮が要求されることとなる。

3.1 能率対分散管理

   If the Internet plans to support a decentralized address
   administration, then there is a balance that must be sought between
   the requirements on IPv6 addresses for efficient routing and the need
   for decentralized address administration.  A coherent addressing plan
   at any level within the Internet must take the alternatives into
   careful consideration.

インターネットが分散されたアドレス管理の支援を計画する場合、効率的なルーティングを実現するIPv6アドレスの必要条件と分散されたアドレス管理の必要性の間で求められるべきバランスがある。インターネット内のある層で一貫したアドレス割り当て計画は、特に注意深い考慮が必要となる。

   As an example of administrative decentralization, suppose the IPv6
   address prefix 43/8 identifies part of the IPv6 address space
   allocated for North America. All addresses within this prefix may be
   allocated along topological boundaries in support of increased data
   abstraction.  Within this prefix, addresses may be allocated on a
   per-provider bases, based on geography or some other topologically
   significant criteria.  For the purposes of this example, suppose that
   this prefix is allocated on a per-provider basis.  Subscribers within
   North America use parts of the IPv6 address space that is underneath
   the IPv6 address space of their service providers.  Within a routing
   domain addresses for subnetworks and hosts are allocated from the
   unique IPv6 prefix assigned to the domain according to the addressing
   plan for that domain.

管理権限分散の例として、IPv6アドレスプレフィックス"43/8"が北アメリカに割り当てられたIPv6アドレス空間の一部を識別するものと仮定する。このプレフィックス内の全てのアドレスは、抽象概念データ増加に伴いトポロジ的な境界を割り当てられるだろう。このプレフィックスにおいて、プロバイダ単位にもしくは地理的条件や他の特徴的なトポロジ基準をもとにアドレスは割り当てられるだろう。当例では、このプレフィックスがプロバイダ単位に割り当てられると仮定しよう。北アメリカの加入者は、サービスプロバイダが管理するIPv6アドレス空間のすぐ配下にあるIPv6アドレス空間の一部を用いることとなる。ルーティングドメイン内のサブネットワークとホストのアドレスは、そのドメイン内のアドレス割り当て計画によってドメインに割り当てられた一意なIPv6プレフィックスから割り当てられる。

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Copyright (C) 2006 七鍵 key@do.ai 初版:2006年10月19日 最終更新:2006年10月22日