IPv6アドレスの種類とSLAAC

IPv6アドレスは先頭のビットパターンで種類が決まる

IPv4にクラスやプライベートアドレスの区別があったように、IPv6にも役割ごとにいくつかの種類があります。それぞれ、アドレスの先頭部分（プレフィックス）で見分けることができます。

GUA（グローバルユニキャストアドレス）：インターネットで使う本番の住所

GUA（Global Unicast Address）は、インターネット上で一意に到達可能な、IPv4でいう「グローバルIP」にあたるアドレスです。2000::/3 の範囲（先頭が2または3から始まる）が割り当てられており、実際にインターネット通信に使われるのはこのタイプです。

LLA（リンクローカルアドレス）：同じリンク内だけで使う住所

LLA（Link-Local Address）は fe80::/10 の範囲を使う、同じリンク（同一セグメント）内でだけ有効なアドレスです。IPv4のAPIPA（169.254.0.0/16、DHCPが使えないときに機器が自動的に持つアドレス）に似た性質があり、IPv6が有効なインターフェースには、GUAの有無にかかわらず必ず自動的に割り当てられます。ルーターを越えた通信には使えませんが、同一リンク内の近隣機器同士の通信（たとえばルーティングプロトコルの制御パケットなど）でよく使われます。

マルチキャストアドレス：グループ宛ての住所

マルチキャストアドレスは ff00::/8 の範囲を使い、特定のグループに属する複数の機器へ同時にデータを届けるためのアドレスです。IPv4にはブロードキャストという「その場全員」への送信方法がありましたが、IPv6にはブロードキャストという概念自体が存在しません。ブロードキャストが担っていた役割の多くは、マルチキャストや後述のエニーキャストといった、より効率的な仕組みに置き換えられています。

アドレスの自動設定：EUI-64とSLAAC

IPv4では機器のIPアドレスをDHCPや手動設定で割り当てていましたが、IPv6にはSLAAC（Stateless Address Autoconfiguration、ステートレスアドレス自動設定）という、DHCPサーバーなしで機器が自分自身にIPv6アドレスを設定できる仕組みがあります。

SLAACでは、ルーターが送出するRA（Router Advertisement）というメッセージから、ネットワークのプレフィックス情報を受け取ります。そして、そのプレフィックスに続くインターフェースID（ホスト部にあたる部分）を、機器自身がEUI-64という方式で自分のMACアドレス（48ビット）から生成します。EUI-64は、MACアドレスの中央に FFFE という16ビットを挿入して64ビットに拡張し、さらに一部のビットを反転させることでインターフェースIDを作り出す方式です。これにより、機器はDHCPサーバーの助けを借りずに、自分だけのユニークなIPv6アドレスを自動的に組み立てることができます。

IOSでのIPv6アドレス設定

Cisco IOSでインターフェースにIPv6アドレスを設定するコマンドは、IPv4の ip address に対応する形で ipv6 address を使います。

Router(config)# interface GigabitEthernet0/0
Router(config-if)# ipv6 address 2001:db8:1:1::1/64
Router(config-if)# no shutdown

EUI-64を使って自動生成させたい場合は、次のように eui-64 キーワードを付けます。

Router(config-if)# ipv6 address 2001:db8:1:1::/64 eui-64

このように指定すると、インターフェースIDの部分をルーターが自分のMACアドレスから自動的に計算して補います。

試験でのポイント

CCNA試験では、GUA(2000::/3)・LLA(fe80::/10)・マルチキャスト(ff00::/8)の3つの範囲を先頭ビットパターンで見分けられるかがよく問われます。特に「IPv6にはブロードキャストが存在しない」という点は、IPv4との対比で必ず狙われるポイントです。もう1つの頻出テーマがSLAACで、「DHCPサーバーなしで機器が自分でアドレスを設定できる仕組み」であること、そのためにRA（ルーターからのプレフィックス通知）とEUI-64（MACアドレスからインターフェースIDを生成する方式）を組み合わせて使うこと、の2点をセットで覚えておきましょう。