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第6回 IPv4アドレス枯渇。その意味と恐らくこれから起きること

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恐らくジワジワと進むIPv6への移行

⁠IPv6はユーザメリットがあるわけではないから普及しない」という意見を散見しますが,現時点におけるIPv6への流れは,ある意味ユーザニーズとは直接関係ないところで進行しています。⁠メリットがあるからIPv6へと移行する」というよりも,⁠IPv4アドレスが枯渇してしまうのでインターネットインフラ事業者は移行せざるを得ない」という状況に近そうです。

インフラ側が提供するサービスを調整することで,時間をかけてユーザを誘導可能であることは携帯電話(たとえばmovaからFOMAへの移行など)などを見ていれば何となく想像可能かもしれません。

IPv6も同様で,インターネットインフラ業界では既に世界レベルでIPv6化が進んでいます。インターネットインフラ側としてIPv6へと移行しなければならない明確な理由があり,恐らくユーザもIPv6へと自動的に移行へと誘導されていくのだろうと推測しています。

インターネットインフラ側がIPv6を推進しなければならない理由の1つとして,IPv4の運用コストがIPv4アドレス枯渇ととともに今後増大する可能性が挙げられます。まず,IPv4アドレスが枯渇したときに,IPv4を使い続けるために必要になりそうなのが大規模NATであるLSN(Large Scale NAT,別名CGN/Carrier Grade NAT,さらに別名Multi-User NAT)です。このLSNは,通常の家庭用NAT機器とは異なり,さまざまな機能や規模性が求められるため,現時点では,高価になるだろうと言われています。

LSN環境では家庭用NATとあわせて2段NATになる環境も登場します

LSN環境では家庭用NATとあわせて2段NATになる環境も登場します

そして,ISPが全ユーザに対してLSNによるサービスを提供するには,それなりの台数が必要となります。 ISPとしては,高価な機器を大量に購入しなければならないのは大きな負担なので,購入台数を最小限に留めつつ,LSN購入時期を可能な限り後ろにずらしたくなるのだろうと思います。

一方,現在販売されているネットワーク構築用のルータ(家庭用SOHOルータを除く)やスイッチの多くはすでにIPv6対応されているため,IPv6ネットワークは複雑な機器を購入しなくても可能です。そのため,IPv4アドレスが枯渇後には,IPv6ネットワークを構築するほうがIPv4ネットワークを構築するよりも安価になる可能性が高くなります。

時間の経過とともに,機器の値段だけではなく管理コストの面でもIPv4のほうが高くなっていくことが予想されます。上限が限られたIPv4アドレス空間により多くのユーザを詰め込むような運用をすることが求められ,ネットワークが複雑化するためです。

その他,IPv4アドレスが枯渇して,IPv4アドレスそのものが「貴重な資源」となってしまうことによって「価値」が産まれてしまうことによる「コスト増大」も予想されます。

IPv4アドレス移転と「IPv4アドレス売買」「IPv4アドレス市場」

IPv4アドレスが貴重な資源になると価値が発生し,組織間でIPv4アドレスの「売買」が行われるだろうと言われています。しかし,IPv4アドレス枯渇が間近に迫るまでは,IPv4アドレスを組織間で移転することは認められていませんでした。

とはいえ,IPv4アドレスが枯渇した後に,余っているIPv4アドレスを組織間で移転できる仕組みがなければ,IPv4アドレスがどうしても必要な組織は闇取り引きへと走らざるを得なくなってしまいます。

IPv4アドレスの闇取り引きが活発になってしまうと,誰が実際にそのIPv4アドレスを管理しているのかがわからなくなるという問題があります。現在のインターネットでは,⁠誰がどのIPアドレスブロックを持っているか」という点が管理されており,何か問題が発生したときに,管理者がIPアドレスから問題発生組織を知って連絡ができる体制が整えてあります。IPv4アドレスを統括的に管理している組織を通さずに,自由なIPv4アドレス取引やIPv4アドレスの闇取り引きが横行すると,各IPv4アドレスを実際に利用している組織が把握できない状態が多発するため,微妙なバランスで成り立っているインターネットを根底から変えてしまう恐れすらあります。

そのため,全てを禁止するのではなく,手続きを経てIPv4アドレスを移転する仕組みが用意されました。日本が参加しているAPNICでは,2010年にIPv4アドレス移転が実装され,組織間でIPv4アドレスを移転できるようになりました。

しかし,ここで重要なのは良く言われている「IPv4アドレス市場」「IPv4アドレス売買」と,実際に仕組みが存在している「IPv4アドレス移転」はニュアンスが違うという点です。IPv4アドレス移転は移転するためのものであり,自由市場というわけではありません。

また,IPv4アドレスを新規に受け取る団体に対する審査は,従来の新規割り当て同様に存在するため,IPv4アドレス移転の仕組みがあるからといって,IPv4アドレス自由市場が登場するわけではありません。そのため,投資目的でのIPv4アドレス取得のような事は困難であると推測されます。

さらに,IPv4アドレス市場が確立したとしても,IPv4アドレスの供給は簡単に増やせるものではありません。 IPv4アドレス枯渇後も世界的に増加し続けるIPアドレス需要に対して,使い続ける事が前提のIPv4アドレス供給は減少していく事が予想できます。IPv4アドレスは「使い続ける」ことが重要なので,最初のうちは各種組織が利用していないIPv4アドレスが「市場」に登場する可能性がありますが,一度売られたIPv4アドレスが再度流通する可能性は低いと思われます。そのため,時間が経過すればするほど供給が減少し,IPv4アドレスの価格は高騰していく可能性があります。

IPv4アドレスが高騰すれば,売る事に対して前向きになる組織が登場する可能性もありますが,IPv4アドレスを売るというのは自分のネットワーク規模を縮小するという意味でもあります。どの組織も一定以上は身を削る事はできないので,価格が上昇したからといって供給が永遠に増加し続けるというものではなさそうな気がしています。

IPv4アドレス移転と経路爆発問題

IPv4アドレス移転が頻繁に行われるようになると,IPv4アドレスを譲渡する側の組織は自分保持しているIPv4アドレスブロックから,自分が使っていない部分を切り出して渡します。そうすると,今まで一つだった経路が複数に分割されてしまいます。たとえば,大きなアドレスブロックを持つ組織が「IPv4アドレス売買」を行って収入を得るために,IPv4アドレスを細切れにして多数の組織に売り渡すと,それだけ大量の経路がインターネット上に溢れることになります。

さらに,IPv4アドレスの「売買」が活発に行われ,注文が発生する度に細切れにしたIPv4アドレスが販売され,同じ組織が連続しない細切れのIPv4アドレスを利用するという事例も発生する可能性があります。

このようなことが,世界各地で活発に行われてしまうと,今までにない勢いでインターネット上で経路数が増加してしまいます。インターネット上の経路数が増加してしまうと,処理性能が低い(メモリが少ない)古いルータが処理しきれなり,一部の経路への到達性を失うネットワークが登場する可能性があります。このため,IPv4アドレスの過度に自由な売買は結果としてインターネットを不安定にしてしまうかも知れないと言われています。

IPv4アドレス移転の効果の試算

IPv4アドレス移転が,IPv4アドレスの新規割り当てが不可能になる時期を遅らせるための延命策としてどれぐらいの効果があるのかという試算が,2009年12月に発表されていました。JPNICによる試算では,現時点での移転の仕組みを活用して,日本国内でIPv4を延命できる期間は「0.9年」だそうです(参考:IPアドレス移転制度に関する状況:社団法人日本ネットワークインフォメーションセンター)⁠

そこでは,非常にざっくりとした試算から0.9年分という移転可能アドレス数を推測しています。その根拠は以下のようになっています。非常にざっくりです。

  • 旧クラスAで配布済みなものがAPNIC内で38個あり,そのうち経路表にのっているものが20個である
  • 38個のうち,18個は経路表にのっておらず,グローバルに使われていない
  • グローバルに使われていないIPv4アドレスのうち半分が移転に利用可能で市場に流通と仮定すると,9個のクラスA分アドレスが移転に利用されることになる
  • この9個というのは,APNICの年間需要の0.9年分である(ただし2009年当時)

いろいろ非常にざっくりではありますが,⁠2009年時点で経路にのっていないもの」という視点で考えると,IPv4アドレス移転で稼げる時間はそう長くはなさそうです。

なお,現時点でIPv4アドレス移転が行えるのは同一RIR内の組織同士に限定されている点です。 最も多くのIPv4アドレスが割り振られている国はアメリカですが,日本とアメリカではRIRが異なるため,RIRを越えたIPv4アドレス移転はできません(ただし,RIRを越えるIPv4アドレス移転に関する提案や議論は行われています)。

著者プロフィール

あきみち

「Geekなぺーじ」を運営するブロガー。

慶應義塾大学SFC研究所上席所員。全日本剣道連盟 情報小委員会委員。通信技術,プログラミング,ネットコミュニティ,熱帯魚などに興味を持っている。

近著「インターネットのカタチ - もろさが織り成す粘り強い世界」

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