簡単、便利、高信頼！ IPv6ネットワークの冗長化：これから始めるIPv6（5）（3/3 ページ）

» 2012年04月02日 00時00分公開

[高津智明，株式会社日立製作所／アラクサラネットワークス株式会社]

VRRPv3とRAを併用したホスト収容時の冗長構成

　さて、VRRPv3でゲートウェイを冗長化した場合、ルータ以外のホスト（PCやサーバ）でも必ず固定のIPv6アドレスを設定して、VRRPの仮想IPを明示的にゲートウェイとして設定しなければならないのでしょうか？もしそうだとすると、プリンタなどの固定デバイスならまだしも、ラップトップPCや無線LAN経由で接続する携帯ゲーム機、スマートフォンなどを接続する際、とても面倒な設定が必要になってしまいます。

　この問題を解決するために、モバイルデバイスを収容するLANではVRRPv3とRAを併用するとよいでしょう。

　VRRPv3とRAを併用すると、ルータ側でゲートウェイの冗長制御を行い、プリンタなどのノンインテリジェントなホストを収容しつつ、NDPに対応したホストのアドレス設定を自動化できます。

VRRPv3とRA併用時のルータ設定例

　VRRPv3で冗長化された2台のルータにRAを有効にする設定を追加します（図5）。

図5 VRRPv3とRAを併用したIPv6ゲートウェイの冗長化

　これまで見てきた例のとおり、一般的なルータでRAを有効にするには“no ipv6 nd suppress-ra”と指定するだけでよく、しかもこの設定は、先に述べたようにほとんどのルータ/スイッチではデフォルトで有効となっているため、多くの場合、明示的に設定する必要はありません（先のVRRPv3の設定では“ipv6 nd suppress-ra”として、明示的にRAがオフなるように設定していました）。

・ルータAの設定内容

interface vlan 100
  ipv6 address 2001:db8:ace::2/64
  ipv6 address fe80::ace:2 link-local
  ipv6 enable
  vrrp 1 ipv6 2001:db8:ace::1
  vrrp 1 priority 100
  vrrp 1 accept
  no ipv6 nd suppress-ra // この行を設定

注：“no”で始まる設定内容は実際には表示されません

・ルータBの設定内容

interface vlan 100
  ipv6 address 2001:db8:ace::3/64
  ipv6 address fe80::ace:3 link-local
  ipv6 enable
  vrrp 1 ipv6 2001:db8:ace::1
  vrrp 1 priority 10
  vrrp 1 accept
  no ipv6 nd suppress-ra // この行を設定

注：“no”で始まる設定内容は実際には表示されません

　続いて、RAによって、ホストで正しくIPv6アドレスが設定されていることを確認します。

　Windows系のOSでは、確認用のコマンド“ipconfig”を用い、MacOSなどのUnix系では“ifconfig”を用います。ここではWindows 7で実行した例を挙げます。

・隣接するWindows 7でのIPv6アドレスの確認

C:\>ipconfig
Windows IP 構成
イーサネット アダプター ローカル エリア接続:
   接続固有の DNS サフィックス . . . :
   IPv6 アドレス . . . . . . . . . . . : 2001:db8:ace:0:c414:4e77:b627:40e7
   リンクローカル IPv6 アドレス. . . . : fe80::c414:4e77:b627:40e7%12
   デフォルト ゲートウェイ . . . . . . : fe80::ace:2%12

・隣接するWindows 7でのIPv6近隣キャッシュの確認例

C:\>netsh interface ipv6 show neighbor
...
インターフェイス 12: ローカル エリア接続
インターネット アドレス                           物理アドレス       種類
--------------------------------------------  -----------------  -----------
2001:db8:ace::1                               00-00-5e-00-01-01  到達可能 (ルーター)
2001:db8:ace::2                               00-12-e2-f8-40-6f  到達可能 (ルーター)
2001:db8:ace::3                               00-12-e2-f8-26-2a  到達可能 (ルーター)
fe80::ace:2                                   00-12-e2-f8-40-6f  到達可能 (ルーター)
fe80::ace:3                                   00-12-e2-f8-26-2a  到達可能 (ルーター)

　期待どおり、“2001:db8:ace”のネットワークを認識し、正しく収容されています。

　VRRPv3では、バックアップステータスのVRRPv3ルータはRAを送信しないので、問題が発生してマスターが切り替わらない限り、ゲートウェイルータは1台しか認識されません。

　ここで注目すべきなのは、デフォルトゲートウェイのアドレスです。上の例ではゲートウェイとして、VRRPv3のマスターであるルータAのリンクローカルアドレス“fe80::ace:2”（%12はインターフェイスインデックスです）が指定されています。

　これは、VRRPv3の仮想アドレスとしてグローバルアドレスを設定したときの特徴です。問題が発生してルータBにマスターが切り替わると、NDP（Neighbor Discovery Protocol）の機能により、ルータBのリンクローカルアドレス“fe80::ace:3”に隣接ホストの優先経路が自動的に切り替わります。

・［VRRPv3 ルータAで障害発生中］Windows 7でIPv6近隣キャッシュを確認した例

C:\>netsh interface ipv6 show neighbor
...
インターフェイス 12: ローカル エリア接続
インターネット アドレス                           物理アドレス       種類
--------------------------------------------  -----------------  -----------
2001:db8:ace::1                               00-00-5e-00-01-01  到達可能 (ルーター)
2001:db8:ace::2                                   到達不可        到達不可
2001:db8:ace::3                               00-12-e2-f8-26-2a  到達可能 (ルーター)
fe80::ace:2                                       到達不可        到達不可 (ルーター)
fe80::ace:3                                   00-12-e2-f8-26-2a  到達可能 (ルーター)

リンクローカルアドレスを指定した場合の挙動

　VRRPv3の仮想アドレスにリンクローカルアドレスを指定した場合、隣接ホストのデフォルトゲートウェイはどのように認識されるでしょうか？

　次の例では、仮想アドレスにリンクローカルアドレス“fe80::ace:1”を指定します。

・［Lonk Local VIP設定時］ルータAの設定内容

interface vlan 100
  ipv6 address 2001:db8:ace::2/64
  ipv6 address fe80::ace:2 link-local
  ipv6 enable
  vrrp 1 ipv6 fe80::ace:1   // この行を修正
  vrrp 1 priority 100
  vrrp 1 accept
  no ipv6 nd suppress-ra

注：“no”で始まる設定内容は実際には表示されません

・［Lonk Local VIP設定時］ルータBの設定内容

interface vlan 100
  ipv6 address 2001:db8:ace::3/64
  ipv6 address fe80::ace:3 link-local
  ipv6 enable
  vrrp 1 ipv6 fe80::ace:1   // この行を修正
  vrrp 1 priority 10
  vrrp 1 accept
  no ipv6 nd suppress-ra

注：“no”で始まる設定内容は実際には表示されません

　隣接するWindows 7ホストでRAによるIPv6アドレスの設定状態を確認すると、VRRPv3仮想アドレスとして設定したリンクローカルアドレス“fe80::ace:1”（%12はインターフェイスインデックスです）がデフォルトゲートウェイに指定されていることが分かります。

・［Lonk Local VIP設定時］隣接するWindows 7でのIPv6アドレスの確認

C:\>ipconfig
Windows IP 構成
イーサネット アダプター ローカル エリア接続:
   接続固有の DNS サフィックス . . . :
   IPv6 アドレス . . . . . . . . . . . : 2001:db8:ace:0:c414:4e77:b627:40e7
   リンクローカル IPv6 アドレス. . . . : fe80::c414:4e77:b627:40e7%12
   デフォルト ゲートウェイ . . . . . . : fe80::ace:1%12

　さらに、この状態で隣接するWindows 7での近隣キャッシュを確認すると、デフォルトゲートウェイ“fe80::ace:1”に到達可能で、かつリンクローカルのIPv6仮想アドレスに対して仮想MACアドレス“00-00-5e-00-01-01"”がマッピングされていることが分かります。

・［Lonk Local VIP設定時］隣接するWindows 7でIPv6近隣キャッシュを確認した例

C:\>netsh interface ipv6 show neighbor
...
インターフェイス 12: ローカル エリア接続
インターネット アドレス                           物理アドレス       種類
--------------------------------------------  -----------------  -----------
2001:db8:ace::2                               00-12-e2-f8-40-6f  到達可能 (ルーター)
2001:db8:ace::3                               00-12-e2-f8-26-2a  到達可能 (ルーター)
fe80::ace:1                                   00-00-5e-00-01-01  到達可能 (ルーター)
fe80::ace:2                                   00-12-e2-f8-40-6f  到達可能 (ルーター)
fe80::ace:3                                   00-12-e2-f8-26-2a  到達可能 (ルーター)

　つまり、VRRPv3の仮想アドレスにリンクローカルアドレスを指定すると、問題が発生してVRRPが切り替わっても、収容されているホストは、ルーティングテーブルおよび近隣キャッシュを更新する必要がなく、通信を継続することができます。

【関連リンク】

IPv6 VRRPとRAの連携について - アラクサラネットワークス(AlaxalA Networks Corp,.)

http://www.alaxala.com/jp/techinfo/archive/manual/AX3650S/HTML/11_7/CFGUIDE2/0321.HTM

http://www.alaxala.com/jp/techinfo/archive/manual/AX3650S/HTML/11_7/CFGUIDE2/0322.HTM

ネットワーク構成の進化とさまざまな冗長制御

　ここまで、IPv6を運用する観点から、ルータの冗長化についていくつか例を挙げて紹介しましたが、運用レベルで実現できる冗長構成は、ほかにもまだたくさんあります。特に、最近のレイヤ3スイッチの中には、複数の筐（きょう）体を仮想的に1台のように扱う機能（バーチャルシャーシやスタック）を搭載するものも増えてきましたし、従来からあるリングプロトコルなどの冗長制御も、よりインテリジェントに実装されています。

　しかしこれらの機能も、基本は、ポートのブロッキングやVLANのアップ／ダウンの制御を契機として、ノードのNDP処理により通信経路を切り替える方式がほとんどです。それらの挙動を整理するうえでも、本稿でまとめたNDP、RA、近隣キャッシュに関する記事が役に立つと思います。

　連載はまだ続きますので、今後の記事にもご期待ください。