ダイヤルアップ アクセスの技術的なソリューションは何ですか?

• ダイナミックIP/DHCP
• 静的IP
• PPPoE
• PPTP
• L2TP
• DSライト
• V6プラス
• PPPoA
• オーシーエヌ
• IPoA

ダイナミックIP/DHCP

DHCP (動的ホスト構成プロトコル) は、ユーザーの IP アドレスを集中的に動的に管理および構成するために設計されたネットワーク管理プロトコルです。これにより、サーバーはクライアントに IP アドレスと構成情報を動的に割り当てることができ、クライアント/サーバー (C/S) アーキテクチャがサポートされます。

ほとんどのダイヤルアップ接続はこのタイプを利用します。

DHCP プロトコルには、通常、次の 2 つの役割があります。

• DHCP クライアント: これは通常、IP アドレスや DNS 設定など、DHCP サーバーによって割り当てられた IP 情報を使用する、ネットワーク内の PC やプリンターなどの端末デバイスを指します。
• DHCP サーバーDHCP サーバーは、すべての IP ネットワーク構成情報を集中管理し、クライアントからの DHCP 要求を処理します。

DHCP プロトコルは、トランスポート プロトコルとして UDP を使用します。クライアントは DHCP サーバーのポート 67 にメッセージを送信し、サーバーはクライアントのポート 68 に応答します。

DHCP サーバーがクライアントに IP アドレスを割り当てる方法は 3 つあります。

1. 静的割り当て: IP アドレスは特定のクライアントに永続的に割り当てられます。
2. 動的割り当て: アドレスはクライアントにランダムに永続的に割り当てられます。
3. リース割り当て: アドレスは特定の期間、クライアントに一時的に割り当てられます。

3番目の方法が最も一般的に使用されています。アドレスの有効期間は、 リース期間リースの有効期限が切れる前に、クライアントはサーバーに延長を要求する必要があります。サーバーは、クライアントがアドレスを引き続き使用するには、その要求を受け入れる必要があります。受け入れない場合、アドレスは無条件に解放されます。

DHCP プロセスに関係するメッセージの種類とその機能は次のとおりです。

• DHCP検出: DHCP プロセスを開始するためにクライアントから送信される最初のメッセージ。IP アドレスやその他の構成パラメータの要求をブロードキャストします。
• DHCPオファー: 有効な IP アドレスと構成情報を含む、ユニキャスト (またはブロードキャスト) メッセージとして送信される DHCP DISCOVER メッセージに対するサーバーの応答。
• DHCPリクエスト: DHCP OFFER メッセージに対するクライアントの応答。構成の受け入れを示します。このメッセージは、クライアントがリースの更新を要求したときにも送信されます。
• DHCP 拒否: クライアントは、割り当てられた IP アドレスが使用できないことを検出した場合 (たとえば、IP アドレスの競合が原因)、このメッセージを送信して、その IP アドレスを使用しないようにサーバーに通知します。
• DHCP ACK: クライアントの DHCP REQUEST メッセージに対するサーバーの応答。クライアントは、このメッセージを受信して初めて、IP アドレスと関連する構成情報を実際に受信します。
• DHCP 拒否: サーバーがクライアントの DHCP REQUEST メッセージを拒否しました。このメッセージを受信すると、クライアントは DHCP プロセスを再起動します。
• DHCP リリース: クライアントは、サーバーによって割り当てられた IP アドレスを自発的に解放します。このメッセージを受信すると、サーバーは IP アドレスをリサイクルし、他のクライアントが使用できるようにします。
• DHCP 通知: IP アドレスを取得した後、クライアントはこのメッセージを送信して、DNS 設定などの追加のネットワーク構成情報をサーバーに要求します。

DHCP プロトコルの主な利点には、正確な IP アドレス構成、IP アドレスの競合の削減、IP アドレス管理の自動化、変更管理の効率化などがあります。中規模から大規模のネットワークで DHCP サービスを有効にすることは、IP アドレス設定を管理するネットワーク管理者の負担を軽減し、IP アドレスの利用率を効果的に高めるために不可欠です。

静的IP

静的IPダイヤル静的 IP 構成とも呼ばれるこの方法は、コンピュータまたはデバイスの IP アドレスが DHCP サーバーによって自動的に割り当てられるのではなく、手動で設定されるネットワーク構成方法です。つまり、デバイスがネットワークに接続するたびに、同じ IP アドレスが使用されます。

静的IPダイヤルでは、プロトコルは主に ARP (アドレス解決プロトコル) そして DNS (ドメインネームシステム)ARP は、同じローカル エリア ネットワーク (LAN) 上のデバイス間の通信のために、IP アドレスを MAC アドレスにマッピングするために使用されます。DNS は、ドメイン名を IP アドレスに解決するために使用され、ユーザーは覚えやすいドメイン名を使用してネットワーク リソースにアクセスできるようになります。

静的 IP ダイヤルの対話プロセスは次のとおりです。

1. 静的IPアドレスの設定: ユーザーは、コンピューターまたはデバイスのネットワーク設定で静的 IP アドレスを手動で構成します。これには通常、IP アドレス、サブネット マスク、デフォルト ゲートウェイ、および DNS サーバー アドレスの設定が含まれます。
2. ネットワークへの接続: 設定後、デバイスはネットワークへの接続を試行し、設定された IP アドレスとサブネット マスクに基づいてネットワーク上の位置を決定します。
3. ARP 要求と応答他のデバイスと通信するには、デバイスは相手の MAC アドレスを知る必要があります。デバイスは、ターゲット IP アドレスの MAC アドレスを問い合わせるために ARP 要求ブロードキャストを送信します。ターゲット デバイスは、その MAC アドレスを含む ARP 応答で応答し、通信が可能になります。
4. DNSクエリ: ユーザーがネットワーク リソースにアクセスしようとすると、デバイスはまず DNS サーバーにクエリを送信してリソースの IP アドレスを取得します。DNS サーバーは対応する IP アドレスを返し、デバイスがターゲット リソースと通信できるようにします。
5. データ転送デバイスがターゲット リソースの IP アドレスと MAC アドレスを認識すると、IP 層およびリンク層プロトコル (TCP/IP やイーサネットなど) を使用して通信できるようになります。

静的 IP ダイヤルは、コンピューターまたはデバイスの IP アドレスを手動で設定する構成方法です。対話プロセス中、ARP および DNS プロトコルは、アドレス解決とドメイン名解決において重要な役割を果たします。DHCP と比較すると、静的 IP 構成はより安定し予測可能なネットワーク接続を提供しますが、IP アドレス割り当ての手動管理とメンテナンスが必要です。

PPPoE

まず、PPP プロトコルについて説明します。

PPP (ポイントツーポイントプロトコル) は、TCP/IP プロトコル スタックの第 2 層で動作するデータ リンク層プロトコルです。ポイントツーポイント リンクを介してカプセル化されたネットワーク層パケットを送信する機能を提供します。PPP は、全二重リンクと半二重リンクの両方をサポートし、ネットワーク セキュリティを確保するために PAP や CHAP などの認証プロトコルを備えています。PPP プロトコルは拡張が容易で、IP、IPX、NetBEUI などの複数のネットワーク層プロトコルをサポートします。

PPP プロトコルは、主にリンク制御プロトコル (LCP) とネットワーク制御プロトコル (NCP) で構成されます。LCP は PPP データ リンクの確立、解除、監視に使用され、NCP はそのデータ リンクを介して送信されるデータ パケットの形式とタイプをネゴシエートします。

PPP プロトコルのワークフローは、Dead、Establish、Authenticate、Network、Terminate の複数の段階に分かれています。接続を確立する際、PPP は最初に LCP パラメータをネゴシエートします。これには、SP または MP のどちらを使用するか、認証方法、最大転送単位 (MTU) が含まれます。次に、NCP は IP アドレスの割り当てなどのネットワーク層プロトコルをネゴシエートして構成します。通信が終了すると、NCP はネットワーク層接続を解放し、LCP はデータリンク層接続を解放し、最後に物理層接続が解放されます。

PPP は、モデム、ISDN 回線、光ファイバーなどのダイヤルアップ接続や専用回線接続で広く使用されています。データ圧縮、エラー検出と修正、認証などの機能をサポートし、さまざまな種類の物理メディアで使用できます。

PPPoE (イーサネット経由のポイントツーポイント プロトコル) は、イーサネット フレーム内に PPP をカプセル化する、イーサネット ベースのネットワーク トンネリング プロトコルです。PPP プロトコルを統合することで、従来のイーサネットでは提供できない認証、暗号化、圧縮などの機能を提供します。また、イーサネット プロトコルを介してアクセス サービスを提供するケーブル モデムや DSL 接続にも使用されます。

PPPoE の動作は、検出フェーズと PPP セッション フェーズの 2 つの異なるフェーズに分かれています。

発見フェーズ:

1. PADI (PPPoE アクティブ ディスカバリ開始): ホストは、イーサネット ブロードキャスト アドレスをターゲットとする開始パケットをブロードキャストします。このパケットでは、CODE フィールドは 0x09 (PADI コード) に設定され、SESSION-ID は 0x0000 に設定されます。PADI パケットには、アクセス コンセントレータから必要なサービスを要求するサービス名タイプ タグが少なくとも 1 つ含まれている必要があります。
2. PADO (PPPoE アクティブ ディスカバリ オファー)アクセス コンセントレータは、PADI パケットを受信すると、応答として PADO パケットを送信します。このパケットには、CODE フィールドが 0x07 (PADO コード) に設定され、SESSION-ID は 0x0000 のままです。このパケットには、アクセス コンセントレータ名タイプ タグと、ホストで利用可能なサービスの種類を示す 1 つ以上のサービス名タイプ タグが含まれている必要があります。PADO と PADI のホスト一意タグの値は一致している必要があります。
3. PADR (PPPoE アクティブ検出要求): ホストは受信した応答から適切な PADO パケットを選択し、CODE を 0x19 (PADR コード) に設定し、SESSION-ID を 0x0000 に設定したまま、選択したアクセス コンセントレータに PADR パケットを送信します。PADR パケットには、要求されたサービスを示すサービス名タイプ タグが含まれている必要があります。
4. PADS (PPPoE アクティブ ディスカバリ セッション確認): アクセス コンセントレータは、PADR パケットを受信すると、PPP セッションを開始する準備を行い、CODE を 0x65 (PADS コード) に設定し、SESSION-ID をアクセス コンセントレータによって生成された一意の PPPoE セッション識別子に設定して PADS パケットを送り返します。PADS パケットには、提供されたサービスを確認するアクセス コンセントレータ名タイプ タグも含まれている必要があります。ホストが PADS パケットを受信すると、両者は PPP セッション フェーズに入ります。PADS と PADR のホスト一意タグ値は一致している必要があります。

PPP セッション フェーズ:

1. LCP交渉段階: ホストとアクセス コンセントレータの両方が LCP 要求メッセージを相互に送信し、最大伝送単位 (MTU)、認証するかどうか、および認証タイプをネゴシエートします。
2. 認証プロセス: PPPoE は、PAP (パスワード認証プロトコル) や CHAP (チャレンジ ハンドシェイク認証プロトコル) などのさまざまな認証方法をサポートしています。認証中は、ユーザー名とパスワードを使用してユーザーの ID を確認します。認証が成功するとセッションが継続され、失敗するとセッションが終了します。
3. データ転送: PPPoE セッションが確立されると、PPP データは他の任意の PPP カプセル化形式で送信でき、すべてのイーサネット フレームはユニキャストになります。PPPoE セッションの SESSION-ID は変更されず、検出フェーズ中に割り当てられた値である必要があります。

要約すると、PPPoE はイーサネット経由で PPP 接続を提供するテクノロジであり、イーサネット ブロードキャスト ドメイン内の 2 つのイーサネット インターフェイス間にポイントツーポイント トンネルを作成できます。PPPoE を使用すると、ユーザーは ADSL などのブロードバンド サービスを介してインターネットにアクセスできます。

PPTP

PPTP (ポイントツーポイント トンネリング プロトコル) ダイヤリングは、PPTP プロトコルを使用してパブリック ネットワーク上で安全な仮想プライベート ネットワーク (VPN) トンネルを確立するネットワーク ダイヤリングの方法です。これにより、リモート ユーザーは企業またはその他のプライベート ネットワーク リソースに安全にアクセスできます。

原理

PPTP ダイヤルの基本原理は、カプセル化とトンネリング技術です。PPTP は、パブリック ネットワーク (インターネットなど) 上にポイントツーポイント トンネルを確立し、PPP (ポイントツーポイント プロトコル) パケットを IP (インターネット プロトコル) パケット内にカプセル化して、安全なリモート アクセスを可能にします。

プロトコル

PPTP プロトコルは、VPN トンネリング テクノロジとして PPP プロトコル上に構築されています。これは、コール制御および管理プロトコルを定義し、サーバーが PSTN (公衆交換電話網) または ISDN (総合デジタル サービス網) 回線交換回線を介したダイヤルアップ接続からの着信アクセスを管理したり、帯域外回線交換接続を開始したりできるようにします。

インタラクションプロセス

PPTP ダイヤルの対話プロセスは、いくつかのステップに分けられます。

1. PPTP接続の確立: クライアントは、サーバーとの TCP 接続を確立するために PPTP 接続要求を開始します。この TCP 接続中に、クライアントとサーバーは PPTP リンク制御パラメータをネゴシエートします。
2. GREトンネルの確立: PPTP リンク制御ネゴシエーションが完了すると、クライアントとサーバーは IP プロトコル上の GRE (Generic Routing Encapsulation) を使用して PPP データ フレームを伝送します。GRE トンネルは、パブリック ネットワーク経由で送信するために PPP データ フレームをカプセル化します。
3. PPP セッションの確立: GRE トンネル上で、クライアントとサーバーは PPP セッションを確立してデータと制御情報を送信し、データの整合性とセキュリティを確保します。
4. データ転送: PPP セッションが正常に確立されると、クライアントは PPTP 接続を介してサーバー上のプライベート ネットワーク リソースに安全にアクセスできます。データは PPP プロトコル形式でカプセル化され、パブリック ネットワーク上の GRE トンネルを介して送信されます。
5. 認証と暗号化（オプション）: 場合によっては、PPTP 接続に、通信のセキュリティを確保するための認証および暗号化プロセスが含まれることがあります。認証プロセスではクライアントの ID とアクセス権を確認し、暗号化ではデータの機密性を保護します。

考慮事項

PPTP ダイヤリングは、通信に TCP を使用するため、通常、ファイアウォール制限のないネットワーク環境に適しています。ただし、セキュリティが比較的低いため、多くの企業や組織では、L2TP/IPsec や OpenVPN などのより安全な VPN プロトコルを好みます。

結論として、PPTP ダイヤリングは、PPTP プロトコルと GRE トンネリング テクノロジを利用して、パブリック ネットワーク上で安全な VPN 接続を確立し、リモート ユーザーがプライベート ネットワーク リソースにアクセスできるようにします。ただし、PPTP ダイヤリングを検討する際には、その利便性とセキュリティを比較検討することが重要です。

L2TP

L2TP (レイヤー 2 トンネリング プロトコル) ダイヤリングは、パブリック ネットワーク上で仮想プライベート ネットワーク (VPN) トンネルを確立するために使用されるプロトコルです。これは、IP ネットワーク上でレイヤー 2 データをカプセル化して送信する方法を提供し、リモート ユーザーが企業またはその他のプライベート ネットワーク リソースに安全にアクセスできるようにします。以下では、L2TP ダイヤリングの原理、プロトコル コンポーネント、および対話プロセスについて詳しく説明します。

原理

L2TP ダイヤリングの核となる原理は、トンネリング技術とカプセル化です。パブリック ネットワーク (インターネットなど) 上にレイヤー 2 トンネルを確立し、レイヤー 2 データ (PPP フレームなど) を IP パケット内にカプセル化して、企業ネットワークへの安全なアクセスを可能にします。このカプセル化とトンネリング技術により、データの整合性とセキュリティが確保され、異なるネットワーク間で透過的なデータ転送が可能になります。

プロトコル

L2TP プロトコルは、PPP とトンネリング テクノロジに基づいています。IP ネットワーク上でレイヤー 2 トンネルを確立、維持、および解除する方法を定義し、データのカプセル化形式と転送方法を指定します。また、L2TP プロトコルは、トンネルとセッションの管理機能、およびデータ転送のフロー制御とエラー処理メカニズムも提供します。

インタラクションプロセス

L2TP ダイヤリングの対話プロセスは、いくつかのステップに分けられます。

1. トンネルの建設クライアント (リモート ユーザー デバイスなど) は、L2TP 接続要求を開始して、サーバー (L2TP アクセス コンセントレータまたは LNS など) との TCP 接続を確立します。
2. セッションの確立: トンネルが正常に確立されると、クライアントとサーバーは L2TP セッションの確立を開始します。このプロセス中に、両者は認証情報 (必要な場合) を交換し、必要な構成とパラメータをネゴシエートします。
3. データのカプセル化と転送クライアントは、レイヤ 2 データ (PPP フレームなど) を L2TP データグラム内にカプセル化し、確立されたトンネルを介してサーバーに送信します。サーバーは、L2TP データグラムを受信すると、レイヤ 2 データのカプセル化を解除し、対象のネットワークまたはデバイスに転送します。
4. データ転送とセッション管理: データ転送中、L2TP プロトコルはフロー制御とエラー処理メカニズムを提供し、信頼性の高いデータ転送を保証します。クライアントとサーバーは定期的にセッション ステータス情報を交換して、接続性と安定性を維持します。
5. トンネルの解体: L2TP 接続が不要になった場合、クライアントまたはサーバーのいずれかがトンネルの解除要求を開始できます。両者は制御メッセージを交換して、確立されたトンネルとセッションを解体します。

セキュリティに関する考慮事項

セキュリティを強化するために、L2TP ダイヤリングは IPSec (インターネット プロトコル セキュリティ) と組み合わせられることがよくあります。IPSec は、データの暗号化、整合性、認証などのセキュリティ機能を提供し、パブリック ネットワークを介した L2TP データの安全な送信を保証します。

まとめ

L2TP ダイヤリングは、L2TP プロトコルとトンネリング技術を利用して、パブリック ネットワーク上で安全な VPN トンネルを確立し、リモート ユーザーがプライベート ネットワーク リソースにアクセスできるようにします。レイヤ 2 データのカプセル化と送信により、データの整合性とセキュリティが確保されます。さらに、IPSec などのセキュリティ メカニズムと組み合わせることで、データ送信の安全性をさらに高めることができます。ただし、L2TP ダイヤリングを検討する場合は、特定のニーズとネットワーク環境に応じて評価および構成することが重要です。

DSライト

DS-Lite (デュアルスタックライト) は、IPv4 アドレスの枯渇に対処するために設計されたネットワーク プロトコルであり、IPv4 プライベート アドレスを持つユーザーが IPv6 ネットワークを通過して IPv4 パブリック リソースにアクセスできるようにします。インターネットの急速な発展に伴い、IPv4 アドレス リソースは徐々に枯渇していますが、IPv6 の導入と普及には時間がかかります。そのため、DS-Lite テクノロジは、既存の IPv4 ユーザーが IPv6 ネットワーク環境で IPv4 アプリケーションに引き続きアクセスできるようにする移行ソリューションとして登場しました。

DS-Lite は、IPv4 NAT テクノロジを使用して IPv4 over IPv6 トンネリングを採用しています。この技術は、IPv6 ネットワーク内に IPv4 トンネルを確立し、IPv4 パケットを IPv6 経由で送信できるようにします。具体的には、DS-Lite は次の 2 つの機能エンティティで構成されます。 B4 (基本ブリッジングブロードバンド要素) そして AFTR (アドレス ファミリ変換ルータ)B4 はユーザー側に存在し、IPv4 アドレス トンネルのカプセル化とカプセル化解除を担当します。ネットワーク側にある AFTR は、トンネルのカプセル化とカプセル化解除を実行するだけでなく、プライベート アドレスからパブリック アドレスへの NAT44 変換も処理します。

DS-Lite プロトコルでは、B4 と AFTR 間の通信とデータ転送が重要です。B4 は IPv4 アドレスをトンネリングする必要がありますが、これには通常、手動での設定、または DHCPv6 や ND などのプロトコルを介して WAN IPv6 アドレス、トンネリング用の IPv6 送信元アドレス、AFTR デバイスのアドレス (トンネルの宛先 IPv6 アドレス) などの関連情報を取得する必要があります。これらの詳細が正しく設定されると、B4 は IPv6 トンネルで IPv4 パケットをカプセル化し、IPv6 ネットワーク経由で AFTR に送信できます。

AFTR は、カプセル化されたパケットを受信すると、カプセル化解除を実行して元の IPv4 パケットを復元します。次に、AFTR は NAT44 変換を実行してプライベート アドレスをパブリック アドレスに変換し、パケットがターゲットの IPv4 サーバーに正しくルーティングされるようにします。最後に、変換されたパケットがターゲット サーバーに送信され、通信プロセスが完了します。

DS-Lite テクノロジの導入により、オペレータは IPv6 の進化プロセス中に IPv4 アプリケーションにアクセスする IPv4 ユーザーを引き続きサポートできるようになり、IPv4 アドレス枯渇の問題が軽減されます。さらに、DS-Lite は IPv6 への段階的な導入と移行に柔軟性と利便性をもたらします。

DS-Lite テクノロジは IPv4 アドレス不足をある程度緩和しますが、長期的な解決策ではないことに留意することが重要です。IPv6 が普及し成熟するにつれて、ネットワークは徐々に純粋な IPv6 環境に移行します。したがって、DS-Lite は、完全な IPv6 展開の前に IPv6 ネットワーク内で IPv4 ユーザーの通信ニーズをサポートするための移行ソリューションとして考えられています。

DS-Lite のインタラクション プロセス

DS-Lite のインタラクション プロセスには、主にユーザー側デバイス (通常は B4 として機能するホーム ルーター) とネットワーク側デバイス (AFTR、アドレス ファミリ変換ルーター) が関与します。DS-Lite のインタラクション プロセスの概要は次のとおりです。

1. アドレス設定: ユーザー側デバイス (B4) は、DHCPv6 や ND などのプロトコルを使用して、ネットワーク側から IPv6 アドレスおよびその他の関連情報を取得します。この情報は、IPv4 over IPv6 トンネルを確立するために使用されます。同時に、B4 は IPv4 ユーザーにプライベート アドレスを割り当てます。
2. IPv4パケットのカプセル化: ユーザー デバイスが IPv4 パケットを送信しようとすると、B4 はこれらのパケットを受信します。B4 は、以前に取得した IPv6 アドレス情報をトンネルの送信元アドレスと宛先アドレスとして使用して、IPv4 パケットを IPv6 ヘッダー内にカプセル化します。
3. IPv6トンネル経由の伝送: カプセル化された IPv4 パケット (現在は IPv6 パケットの一部) は、IPv6 ネットワークを介して送信されます。このプロセスはユーザー側デバイスに対して透過的であり、パケットが IPv6 トンネルを介して送信されていることを認識する必要はありません。
4. AFTRでのカプセル開放: カプセル化された IPv4 パケットがネットワーク側の AFTR に到達すると、カプセル化解除が実行されます。これにより、IPv6 ヘッダーとトンネル関連情報が削除され、元の IPv4 パケットが復元されます。
5. NAT44変換: AFTR は、カプセル化解除された IPv4 パケットに対して NAT44 (ネットワーク アドレス変換) を実行します。つまり、AFTR は IPv4 パケットのプライベート ソース アドレスをパブリック アドレスに変換し、パケットがパブリック IPv4 インターネット上で正しくルーティングされるようにします。
6. ターゲットに転送: NAT44 変換後、IPv4 パケットには有効なパブリック アドレスが含まれます。AFTR はそれをターゲット サーバーに転送します。ターゲット サーバーはパケットを受信して処理し、応答を返します。応答も AFTR で NAT44 変換され、B4 でカプセル化/カプセル化解除プロセスを経て、ユーザー デバイスに戻ります。

まとめ

DS-Lite テクノロジの導入により、オペレータは IPv6 の進化プロセス中に IPv4 アプリケーションにアクセスする IPv4 ユーザーを引き続きサポートできるようになり、IPv4 アドレス枯渇の問題が緩和されます。さらに、DS-Lite は IPv6 への段階的な導入と移行に柔軟性と利便性をもたらします。ただし、DS-Lite は IPv4 アドレス不足を緩和しますが、将来のネットワークは徐々に純粋な IPv6 環境に移行するため、長期的な解決策ではありません。

v6プラス

v6プラス (v6プラス) は、IPv4 アドレス不足に対処するために、IPoE (IPv6 over Ethernet) および MAP-E (Mapping of Address and Port using Encapsulation) テクノロジに基づいて JPNE と日本の複数のブロードバンド オペレータによって開発されたインターネット アクセス ソリューションです。このソリューションの詳細な紹介は次のとおりです。

プロトコル

• IPoE (イーサネット経由の IPv6): これは、イーサネット経由で IPv6 パケットを送信する技術です。v6Plus 方式では、ユーザーは IPoE 経由で IPv6 アドレスを取得します。
• MAP-E (カプセル化を使用したアドレスとポートのマッピング): IPv4 アドレスを IPv6 アドレスにマッピングする技術です。v6Plus 方式では、ゲートウェイは IPv6 プレフィックス (/64) に基づいて MAP-E 構成を計算し、MAP-E プロトコルを介して 4over6 アクセスを完了します。

プロセス

1. IPv6アドレスの取得: ゲートウェイは、IPoE プロトコルを介してブロードバンド オペレータから IPv6 アドレスを取得します。
2. MAP-E構成の計算: ゲートウェイは、IPv6 プレフィックス (/64) に基づいて MAP-E 構成を計算します。
3. 4over6 アクセスの完了: ゲートウェイは MAP-E プロトコルを使用して IPv4 アドレスを IPv6 アドレスにマッピングし、4over6 アクセスを可能にします。

特徴

利点:

• 変更されていないオープンソース ソリューションを利用するため、オープンソース ルーター コミュニティやルーター メーカーにとって使いやすいものとなっています。
• 単一エリア内のユーザーはパブリック IPv4 アドレスを共有しながら、利用可能な特定のポートの明確な範囲を提供し、IPv4 不足の問題と開いているポートを必要とするユーザーとのバランスをとります。
• サービスへのアクセスに使用するデバイスに制限はなく、光モデムの MAP-E 機能を無効にするだけで、ユーザーはルーターを使用できます。
• MAP-E/4over6 構成アルゴリズムはオープンかつ固定されているため、オペレータに関連パラメータを問い合わせる必要がありません。

デメリット:

• デバイスのサポートは限られており、サポートしていると主張していても一部のデバイスでは互換性が不完全です。
• セキュリティ上の理由から、オペレーターはユーザーによる独自のパブリック IPv4 アドレスへのアクセスを制限する場合があり、ポート マッピングの成功のテストに不便が生じます。
• 現在のところ、その他の重大な欠点は確認されていません。

まとめ

要約すると、v6Plus スキームは、IPoE および MAP-E テクノロジを使用して IPv4 と IPv6 の両方への混合アクセスを実現することにより、IPv4 アドレス不足に効果的に対処します。

PPPoA

PPPoA (PPP over ATM) は、PPP (ポイントツーポイント プロトコル) と ATM (非同期転送モード) テクノロジを組み合わせたネットワーク プロトコルです。このプロトコルを使用すると、ATM ネットワーク上で PPP 接続を確立し、ダイヤルアップ インターネット アクセスが可能になります。ただし、PPPoE (PPP over Ethernet) と比較すると、PPPoA は、特に家庭や小規模のネットワークでは、実際のアプリケーションではあまり一般的ではありません。

プロトコルコンポーネント

PPPoA は主に PPP プロトコルを使用してデータ転送とセッション管理を行い、ATM はデータ転送とカプセル化を処理します。PPP プロトコルはネットワーク接続の確立、維持、管理を担当し、ATM は効率的なデータ転送メカニズムを提供します。

インタラクションプロセス

PPPoA ダイヤルの対話プロセスには通常、次の手順が含まれます。

1. 接続の確立: ユーザーのデバイス (コンピューターやルーターなど) は、ATM ネットワーク経由で PPPoA サーバーに接続します。これには、物理回線接続またはワイヤレス接続が含まれる場合があります。
2. PPP セッションの確立接続が確立されると、ユーザーのデバイスは PPP セッション確立プロセスを開始します。このプロセスには、LCP (リンク制御プロトコル) と NCP (ネットワーク制御プロトコル) のネゴシエーションと構成が含まれます。
3. 認証と承認: PPP セッションを確立した後、サーバーはユーザーの ID とアクセス権を確認するために認証を要求する場合があります。通常はユーザー名とパスワードの入力が必要です。
4. データ転送: 認証が成功すると、ユーザーは PPPoA 接続を介してデータ送信を開始できます。ATM ネットワークは、データ パケットを効率的にターゲット アドレスに送信します。

結論

PPPoA は実際のアプリケーションでは PPPoE ほど広く使用されていないことに注意することが重要です。PPPoE は追加の ATM デバイスやネットワークを必要とせずにイーサネット上で直接実行できるため、家庭や小規模のネットワークに適しています。さらに、ATM テクノロジが徐々により高度なテクノロジに置き換えられるにつれて、PPPoA の適用範囲も縮小しています。

要約すると、PPPoA は、ATM ネットワーク上でダイヤルアップ接続を確立するために PPP と ATM テクノロジを組み合わせたネットワーク プロトコルです。ただし、制限があり、ATM テクノロジが徐々に廃止されているため、現代のネットワークでは広く使用されていません。

オーシーエヌ

OCNダイヤル オープン コンピュータ ネットワーク (OCN) を介して接続する方法を指します。OCN は、インターネット アクセス サービスを提供するネットワークで、通常は通信事業者またはインターネット サービス プロバイダー (ISP) によって運営されます。OCN ダイヤルを使用すると、ユーザーは電話回線または同様の通信回線を介して OCN ネットワークに接続し、インターネットにアクセスできます。

プロトコルコンポーネント

OCN ダイヤルには主に次のプロトコルが使用されます。

• PPP (ポイントツーポイントプロトコル): PPP は、ポイントツーポイント リンクを介してパケットを送信するために使用されます。OCN ダイヤルでは、PPP はユーザー デバイスと OCN ネットワーク間の接続を確立します。接続のセキュリティを確保するために、PAP (パスワード認証プロトコル) や CHAP (チャレンジ ハンドシェイク認証プロトコル) などのさまざまな認証メカニズムをサポートしています。
• LCP (リンク制御プロトコル)LCP は PPP プロトコルの一部であり、データ リンク接続を確立、構成、およびテストするために使用されます。OCN ダイヤル プロセス中に、LCP は最大転送単位 (MTU) やマジック ナンバーなどの接続パラメータをネゴシエートします。
• IPCP (インターネット プロトコル制御プロトコル): IPCP は、IP ネットワーク層パラメータの設定とネゴシエーションに使用される PPP プロトコルの拡張です。OCN ダイヤル中に、IPCP は IP アドレス、デフォルト ゲートウェイ、およびその他のネットワーク設定情報をユーザー デバイスに割り当てるために使用されます。

インタラクションプロセス

OCN ダイヤルの対話プロセスは、次のように要約できます。

1. ユーザーデバイスがダイヤルを開始する: ユーザーは、OCN から提供された電話番号をダイヤル ソフトウェア (ダイヤラーや OS 組み込みツールなど) に入力して接続を開始します。
2. 物理的な接続を確立する: ユーザーの電話回線やその他の通信回線は、OCN ネットワークのアクセス デバイス (モデムやアクセス サーバーなど) に接続されます。
3. LCP交渉: ユーザーデバイスとOCNネットワークは、LCPを使用して接続パラメータをネゴシエートします。
4. 認証: OCN ネットワークで認証が必要な場合、ユーザー デバイスは検証のために PAP または CHAP を使用してユーザー名とパスワードを提供する必要があります。
5. IPCP ネゴシエーション: 認証されると、ユーザーデバイスと OCN ネットワークは、IP アドレスやデフォルトゲートウェイなどの IP ネットワーク層パラメータを IPCP を使用してネゴシエートします。
6. PPP接続の確立上記の手順を完了すると、ユーザーデバイスとOCNネットワークの間にPPP接続が確立されます。
7. データ転送: ユーザーデバイスは、PPP 接続を介して OCN ネットワークおよびインターネットにアクセスできるようになりました。
8. 接続終了: データの送信が完了したり、ユーザーが切断したりすると、PPP 接続が終了し、物理的な接続が解放されます。

注記

具体的な OCN ダイヤル プロセスとプロトコルの詳細は、オペレータや ISP によって異なる場合があることにご注意ください。上記の内容は基本的な概要を示していますが、実際の状況は異なる場合があります。

IPoA

IPoA (IP over ATM) ATM (非同期転送モード) ネットワーク経由で IP (インターネット プロトコル) パケットを送信するために使用されるネットワーク プロトコルです。ATM は、高速で低遅延のネットワーク通信に適した、接続指向のセルベースの送信テクノロジです。IPoA ダイヤリングとは、IPoA テクノロジを使用してダイヤルアップ接続を確立し、インターネットにアクセスするプロセスを指します。

プロトコルコンポーネント

IPoA プロトコルの基本的な考え方は、IP パケットを ATM セル内にカプセル化して送信することです。これには、いくつかの主要なコンポーネントとプロトコルが含まれます。

• ATM アダプテーション層 (AAL)ATM アダプテーション層は、IP パケットを ATM セル ストリームに適合させる役割を担います。コネクション指向サービスやコネクションレス サービスなど、さまざまな種類のデータ伝送サービスを提供します。
• ATM レイヤーATM 層は、多重化、多重解除、フロー制御、エラー制御などのセルの送信を担当します。
• IP レイヤーIP 層は、ルーティング、断片化、再構成など、IP パケットを処理します。

インタラクションプロセス

IPoA ダイヤリングの対話プロセスは、大きく分けて次の手順に分けられます。

1. 物理的な接続の確立: ユーザー デバイス (コンピューターやルーターなど) は、ATM ネットワークを介してサービス プロバイダーの ATM スイッチまたはルーターへの物理接続を確立します。これには通常、物理回線の接続と構成が含まれます。
2. ATM 仮想接続の確立: 物理接続が確立された後、ユーザー デバイスとサービス プロバイダーのデバイスは ATM 仮想接続を確立する必要があります。これには、エンドツーエンドの ATM 接続を作成するための VPI (仮想パス識別子) と VCI (仮想チャネル識別子) のネゴシエーションと構成が含まれます。
3. IPアドレスの設定: ATM 仮想接続が正常に確立されると、ユーザー デバイスは有効な IP アドレスを取得する必要があります。これは、自動割り当ての DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) または手動の静的 IP 構成によって実行できます。
4. ルーティング: ユーザー デバイスは、宛先 IP アドレスとルーティング テーブル情報に基づいて、データ転送に適切な ATM 仮想接続を選択します。
5. データのカプセル化と転送IP 層では、IP パケットは ATM セルにカプセル化され、確立された ATM 仮想接続を介してターゲット アドレスに送信されます。

結論

IPoA は、ATM ネットワーク経由で IP データを転送し、効率的で信頼性の高いインターネット アクセスを可能にするために設計されたプロトコルです。利点はあるものの、より高度なテクノロジへの段階的な移行により、現代のネットワーク環境での使用が制限される可能性があります。