V6プラスでできないことを明確にして回避できることを考える

 
V6 プラスの１Gbps という速度・安定性に興味を持って、プロバイダホームページやネット検索等で情報をみると「できないことがある」と書かれていて、何がどうできないのかがハッキリしなくて結局心配だから、ネットスピードはなんとかしたいけど、どうしようかと悩む方も少なくないと思います。

そんなアナタ、V6 プラスに対応しているプロバイダを使っている、または予定しているのなら迷わず V6 プラスにすることをお勧めします。

ここでは「できないことがある」という理由と、それを回避する手段を明確にしたいと思います。

とにかく、体験なさるとわかりますが、ネットスピードが劇的に改善されます。

利用にはいくつかの条件がありますが、さほど面倒なことではありません。


１．フレッツ光のV６オプションが必要（無料です）
２．プロバイダにV６プラス申し込みが必要（申込み・利用料はともに無料です）
　　市販ルーターか、ひかり電話対応のホームゲートウェイ・ルーターかをプロバイダに
　　正しく通知する必要があります（プロバイダ側の接続設定が異なるため）
３．V６プラス対応ルーターが必要（JPNE のホームページに対応ルーター情報あり）
　　プロバイダによっては機器レンタルもあるようです。




ルーターについてです。

私の場合は、Buffalo / NEC-Aterm / ELECOM / HGW と使ってきましたが、現在使用しているのはヤマハルーターの RTX 830 です。


Buffalo / NEC-Aterm / ELECOM 製の市販ルーターは何らかの問題を抱えていて２年以上悩まされましたが、RTX 830 にして以降はノートラブルです。

非常に安定しており、少々高価ですがおすすめできるルーターです。

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【ご指摘を受けまして訂正します】

V6 プラス IPv4 over IPv6 には主に 3 つのトンネリングの方式があり、MAP-E / DS-Lite / 4rd/SAM です。

私がプロバイダとして使っている @nifty の場合、MAP-E 方式を採用しています。

ちなみに IIJ は DS-Lite を採用していますが、これらはトンネリングの方式の違いでそれぞれに 特徴が異なります。

詳細は割愛しますが、ここでは MAP-E 方式について少し触れてみたい。

V6 プラスでは現在の主流を占める IPv4 インターネット空間へは、次のようなルートを経ます。

　プライベート IPv4 -->> (CPE) -->> IPv6 -->> (PE) -->> グローバル IPv4/① -->> グローバル IPv4/②

このうち、CPE は対応ルーター（我が家の場合は RTX830）が担い、PE およびグローバル IPv4/① までを JPNE が担います。

グローバル IPv4/② はターゲットサイトのアドレスです。

JPNE ホームページより抜粋

MAP-E 方式では一つの グローバル IPv4/① を複数ユーザーで共有する方式のため、それぞれのユーザーに異なるポート番号を割当て、一意に通信できるような仕組みを使っているのです。

　「IP アドレス」が同じなら他のユーザーと区別ができません。

　「IP アドレス＋ポート番号」なら、異なるポート番号が割当てられていますから、

　　一意になり、ユーザーを特定できます。

このときに各ユーザーには 16個ずつのポート番号帯を 15ブロック分ほど割り当てるようになっています。

合計で 240個のポート数であり、通常の利用ではこれで不足することはまずありません。

が、実はこの点が問題の理由 でもあるわけです。

ユーザーが例えばウェブサービスなどを行い、外部にアドレス公開したとします。


この場合サービスポートとして通常は 80 番：http（または 443 番：https）を使います。

ところが割当てられるポートの 240 個の中にはまず、80 番や 443 番はありません。

ですから 80 番や 443 番でのサービスができなくなってしまうわけです。

V６プラスの場合割り当てられるポート番号は、割当てられている IPv6 アドレスをベースに設定されますので、アドレスもそうですが、ポートも勝手にこの番号帯が欲しい、と思ってもそのようには割当てされません。

IPv6 アドレスはルーターのステータスの「IPv6 ➡ グローバルアドレス欄」にあるアドレスです。

これが、自分の IPv6 アドレスになります。

このアドレスは、IPv4 での PPPoE に比して、再接続などで変更されることはなく、事実上は固定アドレスと考えていいでしょう。


IPv4 アドレスは次の割当ルールで決まります。 
IPv6 アドレスが固定的なので IPv4 アドレスもまた固定的に決まります。

----------【V６プラスの IPv4 アドレスの割り当てルール説明・ここから】----------

NGN の IPv6 グローバルアドレスが "240b:xyz:abcd:efgk:----:----:----:----/64" の場合
上位 16ビットは次のプリフィックスで決まります。

IPv6　　　| IPv4 上位16ビット
-----------+-------------------------
240b:10    106.72.0.0/15
240b:11    106.73.0.0/15
240b:12    14.8.0.0/15
240b:13    14.9.0.0/15
240b:250  14.10.0.0/15
240b:251  14.11.0.0/15
240b:252  14.12.0.0/15
240b:253  14.13.0.0/15

IPv4 アドレスは prefix+abcd なので

例 ： xyz = "10"、abcd= "a1b2" の場合、
　　　  "abcd" の 16進数を 10進数に換算した 
　　　  106.72.161.178 が IPv4 アドレスです。


通常、NTT 東西から割り当てられる NGN のグローバルアドレス（IPv６）はルーターが変わってもその「回線」に割り当てなので変わりません。



　※ ルーターが HGW から市販ルーター、または市販ルーターから HGW のときは
　　 NGN アドレスが変更になります



割り当てられるポートも同様に決まります。


決まった結果は、http://ipv4.web.fc2.com/map-e.html のサイト（下図）で「IPv6 プレフィックスかアドレスを入力」欄に "240b:xyz:abcd:efgk:" を入力して [計算] をクリックすると IPv4 アドレスと共に割り当てられたポートを確認できます。

試しにグレーアウトしているアドレス例 "240b:12:3456:7800::" を入力して［計算］をクリックすると下記の結果が得られます。

割り当てられる「IPv4 アドレス」と「ポート番号帯」が表示されています。


インターネット通信の際にパケットという単位でやり取りしますが、このときパケットは『「宛先アドレス＋宛先ポート番号」＆「ローカルアドレス＋ローカルポート番号」』をパケットヘッダーに設定して送信します。


ルーターでは「ローカルアドレス＋ローカルポート番号」をグローバルな「自局アドレス＋自局ポート番号」に変換しますが、割り当てられた「IPv4 アドレス」と「ポート番号帯」のいずれかのポート番号で「自局アドレス＋自局ポート番号」に変換して出ていきます。


応答はこの「自局アドレス＋自局ポート番号」に戻ってきます。


ルーターは送信時とは逆の変換をおこなってアプリケーションに戻すわけです。



「IPv4 アドレス」と「ポート番号帯」は NGN アドレスで割り当てが決まりますので DDNS はなくても上図の事例で示した IPv4 アドレス "14.8.52.86" のように直接指定しても構わないことになります。

このルールが将来に渡って変更されないという保証はないのですが、少なくとも当面は変わらない、ということです。


----------【V６プラスの IPv4 アドレスの割り当てルール説明・ここまで】----------

V6 プラスでは通常にウェブ閲覧などは問題ないのですが、

　・外から自宅に VPN で接続

　・NAS や、web カメラに外からアクセス

　・家電を外から制御する

　・ネットゲームのホストになる

　・IP 電話（SIP / RTP）を使う

　・自宅の WEB サーバーや FTP サーバーを公開する

などの場合は制約を受けることがあります。

これは 使えるポートが制限されていることが理由 です。


外部から特定のポートを使って内部にアクセスする場合には「特定のポート」が割り当てられたポートと一致しない場合はアクセスできないことになります。

上に記載した制約を受ける事例はこれが殆どの理由です。



IP 電話は少し事情は違いますが、ポートの制約から使えない IP 電話サービスがでてきます。

ブラステルや、SMARTalk、050PLus などは問題ありませんが、@niftyフォンは使えません。 



パケットヘッダーに SIP と同じポートを割り当てていると使えません。
（同じポートを割り当てる必然はありませんが、そうしているサービス事業者がある）

プロバイダに聞いてみても何が影響を受けるのか明確な返答がなく、利用者は困ってしまうのではないでしょうか。

この点はネット検索してみても明確に説明しているところは皆無といっていいほどにありません。

V6 プラスはネットスピードの点ではすこぶる安定的に高速なのですが、これらの問題を含むことから二の足を踏んでいる人たちも多いだろうと思います。

まったくできない、というわけではないのですが、できたりできなかったりするわけです (ポートがマッチしたときだけうまくできます)。

こういう仕組みを明確に説明しにくいのでしょうか。

プロバイダは、利用者にある程度の理解力がないと説明してもわからないだろう、と勝手に解釈 しているようですが、これこそ傲慢で、ひょっとしたらプロバイダのホームページ編集担当者自身の理解力が乏しいのかも知れませんネ。

例えば、ウェブサーバーはさきに記述したように、通常は 80 番ポート（httpの場合、または https の場合の 443）を使用しますが、 これを割当てられたポートのどれか（○○○）にして、http://~~.com/:○○○ のようにすればアクセスできるのです。

しかしながら、ポートを変更できない PPTP, L2TP/IPsec などは使えないのです。

VPN ならば OpenVPN / Wireguard はポート変更できますので、割当てられたポートのどれかを使えば使用できることになります。

IP 電話の場合、パケットヘッダーに SIP/RTPポートと同じポートを使っている ITSP は使えません（ただしプロキシ経由で使える場合があります）。

同じように、ほかの制約を受けるケースでも、プロキシでうまくいくケースもあるのです。




さきにあげた事例では以下のように対応できるものがあります。

 

　・外から自宅に VPN で接続
　　 --- OpenVPN / Wireguardを使い割り当てられたポートのどれかにする

　・NASや、web カメラに外からアクセス --- 割り当てられたポートのどれかにする

　・家電を外から制御する --- 割り当てられたポートのどれかにする

　・ネットゲームのホストになる --- すべて OK にはできないようです

　・IP 電話（SIP / RTP）を使う --- 使える IP 電話サービスに変える

　・自宅の WEB サーバー や FTP サーバーを公開する
　　 --- 割り当てられたポートのどれかにする


「 割り当てられたポートのどれかにする」場合、そのポートをポートフォワーディング（またはポートマッピングともいう）で本来のポートに変換します。



そうすると事例の各機能の本来のポートまで変更しなくて済みます。

これらは、いずれにしても各自の責任で対応する必要があるのです。

【割当てポート番号を調べる】

MAP-E 方式での自アドレスへの割当てポートは前に記載の次のサイトで調べることができます。

http://ipv4.web.fc2.com/map-e.html にアクセスして、最初の入力欄にIPv6のプレフィックスを入力して [計算] ボタンをクリックすると割当てられるポート番号がわかります（ プレフィックスは自IPv6アドレスの最初の4項）。

「ポート番号欄」には 16個ごとの番号帯とその番号帯15ブロックが表示されます。

実はこれは MAP-E 方式で JPNE から貰ったマップ情報です。

ルーターはこれをキャッシュしておいて、これを元にしてトンネリングの一端を担っているわけですネ。

CE アドレスは、JPNE とやりとりする際のトンネルを張る IPv6 アドレスです。

IPv4 アドレスはトンネリングされるアドレスで JPNE から割当てられたアドレスです。

つまり、本来のポート番号をこれらの割当てられたポート番号に代えて（または変換して）アクセスできるケースがある、ということですね。

ひとつ一つの自分のサービスについて、ポート番号変更するなどすれば、割当てられたポート番号によってサービスが使えなくなる殆どのケースを回避可能にできるのです。

しかしながら、この方法は面倒くさいやり方ですよね。

実は、問題を一挙に回避するやり方があるんです。

このやり方ならば、これまでとまったく同じサービスを使えちゃうのです。

面倒くさいポート番号変更（変換）も要りません。

我が家の V6 プラス導入時のネットワーク構成図をお見せしましょう（現在はこの構成からはかなり変更になっています）。

これをご覧になると、わかる方はハ、ハーンそういうことか、とお気づきになるでしょう。

我が家の場合、IP 電話（イエデンも IP 電話です）、Asterisk と OpenVPN がこの構成によって問題をなくすことができているのです。

つまり、V6 プラス用の主ルーターに PPPoE ブリッジ（パススルー）設定をして、その後段に副ルーター（図の dd-wrt ルーター）を配置します。

主ルーターの LAN ポートから副ルーターの WAN ポートに接続して副ルーターに PPPoE を設定します。

副ルーターにはプロバイダから通知された PPPoE 接続用の ID/PW を設定します。

PPPoE によってプロバイダからグローバル IPv4 アドレスが払い出されます。

V６プラスで割当てられた、トンネリングされる IPv4 アドレスとは別のアドレスです。

そして、各サービスは副ルーターをデフォルトゲートウェイにして配置します。

自宅ネットワークから V6 プラスでアクセスする PC やスマホなどは、主ルーターをデフォルトゲートウェイにします。

こうすることで、従来のネットサービスは副ルーター側で、V6 プラスは主ルーター側で、と使い分けるのです。

このときに、主ルーターのネットワークと副ルーターのネットワークがお互いに行き来（参照や書き込みなど）できないと困りますから、副ルーターの LAN ポートと主ルーターの LAN ポートも接続します。

同じローカルネットワークアドレス空間にしてしまうわけです。

例えば、主ルーターのアドレスが 192.168.1.1 とします。

副ルーターを 192.168.1.2 にします。

DHCP サーバー機能はどちらか（主ルーターがいいと思います）にします。

副ルーター側はサービスサーバー群ですから、固定 IP アドレスの方がむしろ都合がいいと思います（例えば、192.168.1.10 とか、192.168.1.20 とか）。

こうすることによって、お互いのサブネットワークの行き来になんら差し障りはありません。

また、PC やスマホは通常は V6 プラスのサブネットワークにありますが、例えば副ルーターの WLAN を主ルーターとは異なる SSID にしておいて、この SSID で副ルーターのサブネットワークに切り替える、などということもできるわけです。

もちろん、副ルーター側のサブネットワークは従来の IPv4 と変わりはなく、当然 V6 プラスの恩恵を受けることはできませんが、これまでと変わらず事実上の問題はないはずです。

代わりに V6 プラスのサブネットワークは存分に V6 プラスの恩恵を受けられますので、混雑時間帯などのスピードダウンのイライラなどは解消します。

このあたり、どのような運用ポリシーで行うかは各自でお決めください。

追記１：


　@nifty から11月20日に「V6接続オプション」開通案内なるものが送付されてきました。

　申し込んだのは「V6 プラス」のはずです。
　このタイミングで @nifty の「V6プラス：ご利用状況照会」のページを確認してみると、
　「受付中」だったのが「未契約」となっています。

　V6 プラスは問題なく使えている、のにです。

　ギョギョギョ、と思いサポートに問い合わせましたら NTT の HGW の場合は正しく
　「契約中」でかつ「V6 プラス開通」通知になるそうですが、市販ルーターの場合、
　ここに記載のような扱いになってしまうとのこと。

　実際に V6 プラスの接続に関しては何ら問題はないとのことでした。

　同じような扱いになっている場合、問題はないそうですのでそのまま使っていいそうです。







追記２：2017-11-24

 
　副ルーターをやめてみました。

　つまり、V6 プラスで気になっていた IP 電話のために副ルーターを使っていましたが、
　まったく影響を受けないことがわかりました。

　ブラステルと FUSION IP-Phone Smart のどちらも大丈夫です。

　とくに IP 電話を通す特別なことをしたわけではありません。

　Asterisk サーバーのデフォルトゲートウェイを副ルーターから主ルーターに
　設定し直しただけです。

　スマホのクライアントは何も変えていません。

　Asterisk も OK 。

　スマホに登録の IP 電話も WiFi 下でも問題ありません。


　OpenVPN や Wireguard は静的 IP マスカレードでの通過ポートを、割当てられた
　16ポート✖15ブロックの中心ポート番号から、本来のポート番号にマスカレードする
　ように変更しました。

　これで問題なく OpenVPN / Wireguard も使えています。





追記３：2019-09-15


　2019 年９月現在、ルーターは YAMAHA RTX830 に替えて、
　１台で V６プラス + PPPoE 設定になっています。

　RTX830 は実勢価格で ５万円弱しますので高いと感じられるかも知れませんが、
　私はなぜもっと早くから買わなかったんだろう、というくらい気に入っています。


　信頼性・安定性が一番、機能が大変豊富で一般利用にはもったいないくらいですが、
　某B社や、某N社、某IO社、某ELE社などのルーターがいかに劣っていたのかを
　実感しました。

　最近の記事（2019年09月）にはこの RTX830 に関する記載をしています。



　現在の構成は次のようになっています。

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