プロフェッショナルIPv6 第2版

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IPv6対応が気になるすべてのITエンジニアのための改訂版

小川晃通著
492ページ
B5判
ISBN：978-4-908686-11-5
電子書籍の形式：PDF（ユーザー登録でEPUBが取得可能）
2023年3月1日第2版第2刷発行

2018年7月20日第1版第1刷発行
2021年12月20日第2版第1刷発行

正誤情報

「IPv4なら何となく知っているし、アドレスが長くなるだけだから、いまさら500ページ近い本を読む必要はない」という方にこそ頭から読んでみてほしい、IP層として必要な機能をすべて取り込んだ複雑で高機能なIPv6プロトコルの全体像。プライベートアドレスやNATを前提として運用されているIPv4と、それらがないIPv6の両方を深く知ることではじめて説明できる、リアルな現在のインターネットの姿。NTT NGNにおけるIPv6インターネット接続についても付録にて詳解。

本書は2018年7月に発行した『プロフェッショナルIPv6』の改訂版です。

本書の主なトピック

さまざまな種類のIPv6アドレス
IPv6ヘッダと拡張IPv6ヘッダによるパケット転送
リンク層のアドレス解決のための近隣探索と、ホストに対するアドレス自動設定
それらを支えるICMPv6と、DHCPv6
IPv4とのデュアルスタックを支えるDNS
IPv4アドレス在庫枯渇でもインターネットが使えるのは
IPv6とIPv4との共存技術
いかにしてNTT NGNからIPv6インターネットに接続できるようになったか

第1版から第2版への主な更新内容

第Ⅰ部にIPv6 のダイジェストを新設
IPv4 アドレス在庫枯渇への対策という視点のうち、「IPv4 上での解決」にまつわるトピックを第Ⅳ部に集約
図を全体的にブラッシュアップ
IPv6 パススルーとRA Proxy を解説した付録Bを新設
各種RFCの改訂に追随

IPv6 における逆引きDNSに関するRFC 8501
RFC 8585へのrefer を追加
RFC 8504でRFC 8106がMUSTに変わったことを紹介
STUN RFC更新に追随。RFC 5389→RFC 8489
RFC 8415（DHCPv6）に対応
SIIT RFC更新に追随。RFC 6145→RFC 7915

説明を追加および補強

リンクローカルアドレスの説明を追加
Temporary IPv6 アドレスと、preferred/valid-lifetime の説明を補強
インターフェースに複数のIPv6 アドレスが設定される状況の例示
ULAの説明を補強
RFC 4007に関連する説明を補強
on-link に関連する説明を補強
IPv4 ヘッダとIPv6 ヘッダの比較説明
IPv4 NATの仕組み解説
廃止されたIPv4-Compatible IPv6 アドレスの説明
NAT66に関して
RFC 8106にあるRNDSSでのリンクローカルアドレスに関して
RFC 4864にあるNATのSFI についてコラムを追加
IPv6 アドレスのテキスト表記の名前に関するコラムを追加
IPv5 に関するコラムを追加
付録AのVNE事業者情報を更新

電子書籍の無償配布公開について

本書の第1版である『プロフェッショナルIPv6』は、株式会社日本レジストリサービス様、BBIX株式会社様、NTTコミュニケーションズ株式会社様、日本ネットワークイネイブラー株式会社（本書第1版発行時。現在は株式会社JPIX）様、クラウドファンディングでの皆様によるサポートにより実現しました。IPv6に関する技術情報を広く公開するという趣旨に賛同いただき、執筆と制作、公開にあたって多大な協賛をいただいたことで、本書の第1版は無償でどなたでもご覧いただける形で配布できました。

第2版についても同様に無償での電子書籍配布をしています。

『プロフェッショナルIPv6』無償公開版のページ（https://professionalipv6.booth.pm/）

BOOTHの機能により、価格を自由に上乗せしていただく（ブーストする）ことも可能です。BOOTHにてブーストしていただいた金額はすべて小川晃通（あきみち）氏個人にわたります。

執筆者紹介

小川晃通

慶應義塾大学にて博士（政策・メディア）取得。各種TCP/IP 解説書執筆。書籍執筆やライターとしての仕事の他に、IT 系エンジニアとしてプログラミングでの受託開発や、コンサルティング、講演等も行う。慶應義塾大学にて博士（政策・メディア）取得。『インターネットのカタチ』『マスタリングTCP/IP OpenFlow 編』（オーム社）、『アカマイ知られざるインターネットの巨人』（KADOKAWAメディアファクトリー）、『ポートとソケットがわかればインターネットがわかる』（技術評論社）、『Linux ネットワークプログラミング』（SB クリエイティブ）、『徹底解説v6 プラス』（ラムダノート）の著者/共著者。
YouTubeチャンネル：https://www.youtube.com/user/geekpage
技術系ブログ「Geek なぺーじ（http://www.geekpage.jp/）」管理人

序文

第I部インターネットとIPv6の概要

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概論
　2.1 IPv6アドレス
　2.2 IPv6アドレスのテキスト表記
　2.3 IPv6アドレス体系
　2.4 IPv6におけるユニキャストアドレスの構成要素
　2.5 IPv6基本プロトコル
　2.6 ICMPv6の役割
　2.7 近隣探索プロトコル
　2.8 IPv6アドレスの自動設定
　2.9 1つのネットワークインターフェースに複数の IPv6アドレスが設定される
　2.10 IPv6とIPv4の違い
　2.11 IPv6対応とは
　2.12 IPv6インターネットと IPv4インターネットを同時に使う
　2.13 IPv4とIPv6の共存技術

第II部 IPv6プロトコルとその周辺技術

第3章 IPv6アドレス体系
　3.1 IPv6アドレスの種類
　3.2 IPv6アドレス空間の使い方は IANAが管理している
　3.3 IPv6アドレスのスコープ
　3.4 IPv6ノードに要求される IPv6アドレス
　3.5 リンクローカルユニキャストアドレス
　3.6 スコープのゾーン
　3.7 グローバルユニキャストアドレス
　3.8 ULA（Unique Local IPv6 Unicast Addresses）
　3.9 IPv4-Mapped IPv6アドレス
　3.10 IPv4-Compatible IPv6アドレス
　3.11 例示用 IPv6アドレス.
　3.12 ユーザへの IPv6アドレス割り当て

第4章 IPv6パケットの構成
　4.1 IPv6ヘッダの各フィールド
　4.2 上位層でのチェックサム計算に使う仮想ヘッダ
　4.3 IPv6拡張ヘッダ

第5章 ICMPv6
　5.1 ICMPv6フォーマット
　5.2 ICMPv6エラーメッセージ
　5.3 ICMPv6情報メッセージ

第6章近隣探索プロトコル
　6.1 近隣探索プロトコルの機能と利用するメッセージ
　6.2 ルータとプレフィックス情報の発見
　6.3 リンク層アドレスの解決と近隣不到達性の検知
　6.4 Redirectメッセージ
　6.5 近隣探索メッセージのオプション
　6.6 IPv6における on-linkと off-link

第7章 IPv6アドレスの自動設定
　7.1 SLAACの流れ
　7.2 小規模ネットワークにおける SLAACの利用例
　7.3 リンクローカルアドレスの生成
　7.4 SLAACにおけるインターフェース識別子の生成方法
　7.5 Temporary IPv6アドレス
　7.6 DAD（Duplicate Address Detection）
　7.7 グローバルアドレスの生成
　7.8 自動設定される IPv6アドレスの有効期間とステート
　7.9 Router Advertisementメッセージによる DNS情報の配送

第8章 DHCPv6
　8.1 IPv4の DHCPと DHCPv6の違い
　8.2 IPv4の DHCP
　8.3 DHCPv6の概要
　8.4 DUID
　8.5 ステートレス DHCPv6
　8.6 ステートフル DHCPv6
　8.7 DHCPv6-PD

第9章 IPフラグメンテーション
　9.1 IPv4におけるフラグメンテーション
　9.2 IPv6フラグメントヘッダ

第10章 Path MTU discovery
　10.1 Path MTU discoveryに関係する IPv4の機能
　10.2 Path MTU Discoveryに関係する IPv6の機能
　10.3 上位層プロトコルと Path MTU Discovery
　10.4 Path MTU Discoveryの仕組みを悪用した DoS攻撃

第11章 IPv6マルチキャスト
　11.1 IPv6のマルチキャストアドレス
　11.2 マルチキャストのスコープ
　11.3 Solicited-Nodeマルチキャストアドレス
　11.4 マルチキャストにおけるゾーン
　11.5 MLD（Multicast Listener Discovery）
　11.6 ルータを越えるマルチキャスト
　11.7 MRD（Multicast Router Discovery）
　11.8 リンク層でのマルチキャストアドレス

第12章 IPv6エニーキャスト
　12.1 IPv4におけるエニーキャスト
　12.2 IPv6のエニーキャスト
　12.3 IPv6サブネットルータエニーキャストアドレス
　12.4 ユニキャストとしての利用を避けるべき IPv6アドレス
　12.5 エニーキャストの注意点
　12.6 IPv6エニーキャストとBCP

第13章 IPv6におけるマルチアドレスとマルチプレフィックス
　13.1 IPv6アドレスの選択
　13.2 マルチプレフィックスによるマルチホームの問題
　13.3 IPv6サイトリナンバリング

第14章 IPv6とセキュリティ
　14.1 IPv6は IPv4よりもセキュアというわけではない
　14.2 近隣探索プロトコルとセキュリティ
　14.3 SEND（SEcure Neighbor Discovery）
　14.4 不正な Router Advertisementメッセージ
　14.5 DHCPv6-Shield
　14.6 IPv6アドレスとプライバシー
　14.7 IPv6サブネットに対するスキャン
　14.8 IPsec
　14.9 ICMPv6を無条件にすべてフィルタリングすべきではない
　14.10 トンネル技術が抱える問題
　14.11 IPv4-Mapped IPv6アドレスの問題
　14.12 ブラックホール用IPv6アドレス

第15章プログラマにとってのIPv6対応
　15.1 Socket APIとIPv6
　15.2 単なるIPv6対応では不十分な場合
　15.3 Happy Eyeballs
　15.4 IPv6ソケットと IPv4-Mapped IPv6アドレス
　15.5 ポリシーテーブルの実装

第III部 DNSとIPv6

第16章 DNSの基礎とIPv6対応
　16.1 DNSの仕組み
　16.2 DNSサーバへの再帰問い合わせと反復問い合わせ
　16.3 DNSメッセージフォーマット
　16.4 IPv4と IPv6アドレスの問い合わせ例
　16.5 DNSの逆引き
　16.6 DNSメッセージのオクテット問題
　16.7 IPv6環境における DNSの運用上の注意点
　16.8 廃止された仕様

第17章 DNSによるデュアルスタック環境の実現と運用
　17.1 デュアルスタック環境の実現
　17.2 IPv6から IPv4へのフォールバック
　17.3 キャッシュ DNSサーバと CDNに関する問題
　17.4 デュアルスタック環境における SRVの利用
　17.5 IPv6 DNSホワイトリスティングとブラックリスティング
　17.6 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はどうなるのか

第18章 IPv4アドレス在庫枯渇とその解決策
　18.1 IPv4アドレスの在庫枯渇はどのような問題なのか
　18.2 IPv4アドレスの在庫枯渇の影響
　18.3 IPアドレス管理の階層構造から見た IPv4アドレスの在庫枯渇
　18.4 IPv4アドレス在庫枯渇の対策
　18.5 IPv4アドレス移転、IPv4アドレス売買、IPv4アドレス市場

第19章 IPv4アドレス共有技術
　19.1 NATとプライベート IPv4アドレス
　19.2 一般的な IPv4 NATの仕組み
　19.3 NAT機器に要求される挙動
　19.4 IPv4アドレス共有技術の課題

第20章 STUNとTURN
　20.1 STUN
　20.2 旧STUNにおけるNATの分類
　20.3 TURN

第V部 IPv4/IPv6共存技術

第21章 IPv4/IPv6共存技術の分類
　21.1 IPv4/IPv6共存技術のバリエーション
　21.2 ステートフルとステートレス
　21.3 IPv4/IPv6共存技術利用のパターン
　21.4 今後も多くの試みが誕生する

第22章トンネル技術
　22.1 6to4
　22.2 Teredo
　22.3 ISATAP
　22.4 6rd
　22.5 4rd
　22.6 6PE
　22.7 トンネル技術とセキュリティ

第23章 IPv4/IPv6変換技術
　23.1 IPv4/IPv6変換の枠組み
　23.2 SIIT
　23.3 NAT64と DNS64
　23.4 IPv4/IPv6変換機用 IPv6アドレス
　23.5 ALG

第24章 IPv4/IPv6共存技術の運用形態
　24.1 DS-Lite
　24.2 Lightweight 4over6（lw4o6）
　24.3 A+P
　24.4 MAP-E、MAP-T、4rd
　24.5 CGNを利用して徐々に IPv6対応していく方法
　24.6 464XLAT

第25章プロキシ方式
　25.1 HTTPプロキシ
　25.2 TRT方式
　25.3 SIP用 IPv6プロキシ

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

付録 B IPv6パススルーとND Proxy
　B.1 NDパススルー
　B.2 ND Proxy
　B.3 IPv6パススルーやND Proxyとセキュリティ

第1版へのあとがき
第2版へのあとがき
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