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TCP/UDP - IPv6 ヘッダ
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おすすめ書籍紹介
IPv6 エッセンシャルズ
オライリー本なので、内容は高度ではあるもののIPv6の最新の仕様が盛り込まれているため、現時点でIPv6に関わるエンジニアは必須な本でしょう。
IPv6の基本構造から、ICMP、QoS、マルチキャスト、ルーティング、IPv4との相互運用まで基本的な技術はすべて網羅しています。
マスタリングTCP/IP (IPv6編)
内容は若干古いですが、IPv6の基礎（アドレス自動生成や拡張機能など）を分かりやすく解説しています。
実際にWindowsやLinuxでIPv6を使用する方法なども掲載されています。
IPv6 ヘッダフォーマット
それぞれのフィールについて解説していきましょう。
バージョン：4 ビット
バージョン・フィールドには、IP のバージョンが入り、
IPv6 では「6」が入ります。
ちなみに「5」はすでに訴権的なストリーム型プロトコルに
割り当て済みのため、「6」なのです。
トラフィッククラス：8ビット
トラフィッククラス・フィールドは IPv4 ヘッダでいうところの
TOS(Type Of Service)フィールドに相当します。
このフィールドを使用してパケットの優先度付けを行うことが出来ます。
トラフィッククラスフィールドがどのように使われるのかは、
RFC2472 で定義されています。
フローラベル：20ビット
フローラベル・フィールドは、IPv4 には無かったフィールドで、
同じ扱いを必要とするパケットを識別するためのもので、
送信元ノードが中継ルータに対して、自分が送信する特定の
トラフィックフローに特別な扱いをさせるような場合に使用します。
ペイロード長：16ビット
ペイロード長・フィールドは、ヘッダをのぞいたパケットサイズを表します。
IPv4 のデータグラム長は、ヘッダ＋データの長さでしたが、IPv6 では
ヘッダをのぞいたデータの長さになっています。
次ヘッダ：8ビット
次ヘッダ・フィールドは IPv4 ヘッダでいうところの、
プロトコル番号に相当するフィールドです。
IPv6 ヘッダの次のヘッダという意味で、上位プロトコルのヘッダや
IPv6 拡張ヘッダを表します。
上位プロトコルが TCP であれば、プロトコル番号は「6」、
UDP であればプロトコル番号は「17」となるのは、
IPv4 のプロトコル番号と一緒です。
ホップ制限： 8ビット
ホップ制限・フィールドは IPv4 ヘッダでいうところの、
TTL に相当するフィールドになります。
送信元 IP アドレス：128 ビット
送信元の IPv6 アドレスが入ります。
宛先 IP アドレス：128 ビット
宛先の IPv6 アドレスが入ります。
以上が IPv6 の基本ヘッダで、ここに必要に応じて「拡張ヘッダ」が
付加されます。
拡張ヘッダを使用することで、送信先までに経由する経路を指定したり、
フラグメント処理を実施したりすることで出来ます。
拡張ヘッダ
IPv4 ヘッダにはオプションヘッダがあり、様々なオプションを
追加することで、ヘッダ長が最小 20 バイトから最大 60 バイトまで
可変長になっています。
IPv6 ヘッダでは、これらオプションをすべて拡張ヘッダとして、
追加のヘッダとして定義しています。
RFC2460 で定義されているオプションには以下のような拡張ヘッダが
定義されています。
- ホップバイホップオプションヘッダ
- 経路制御ヘッダ
- フラグメントヘッダ
- 宛先オプションヘッダ
- 認証ヘッダ
- カプセル化セキュリティペイロードヘッダ
拡張ヘッダは以下のように、IPv6 ヘッダと上位プロトコルヘッダの間に
置かれます。
拡張ヘッダは IPv6 ヘッダ内の宛先アドレスのノードのみが
読み込んで処理します。
宛先アドレスがマルチキャストの場合は、そのマルチキャストグループに
属する全ノードが読み込んで処理をします。
このような動作をすることで、余計な処理を減らし効率よくパケットを
処理することが出来るわけです。
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