• クラスE-IPv4アドレス最後の楽園-

 
 
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はじめに

IPv4アドレスには従来クラスという概念があります。

クラスA:0/8〜127/8

32ビット中の最初の1ビットが0になるアドレス範囲のことを指し、0.0.0.0/8-127.0.0.0/8になります。

クラスB:128.0/16〜191.255/16

32ビット中の最初の2ビットが10になるアドレス範囲のことを指し、128.0.0.0/16-192.255.0.0/16になります。

クラスC:192.0.0/24〜223.255.255/24

32ビット中の最初の3ビットが110になるアドレス範囲のことを指し、192.0.0.0/24-223.255.255.0/24になります。

参考:RFC791 Internet Protocol

クラスD:224.0.0.0〜239.255.255.255

32ビット中の最初の4ビットが1110になるアドレス範囲のことを指します。

こちらはマルチキャストのグループアドレスとして使用されています。

クラスE:240.0.0.0〜255.255.255.255

32ビット中の最初の4ビットが1111になるアドレス範囲のことを指します。

こちらは将来予約/実験用アドレスとして定義されています。

参考:RFC1112 Host Extensions for IP Multicasting

クラスEアドレスを見ると、2の28乗  268,435,456個 つまり2億個という広大なアドレススペースを持つ事になります。

さて将来というのはいつの事でしょうか?

クラスEアドレスについて

RFC6890は用途別のIPv4アドレスについて記載をされていて、クラスEアドレスについては下記の様な記載になっています。

                 +----------------------+----------------------+
                 | Attribute            | Value                |
                 +----------------------+----------------------+
                 | Address Block        | 240.0.0.0/4          |
                 | Name                 | Reserved             |
                 | RFC                  | [RFC1112], Section 4 |
                 | Allocation Date      | August 1989          |
                 | Termination Date     | N/A                  |
                 | Source               | False                |
                 | Destination          | False                |
                 | Forwardable          | False                |
                 | Global               | False                |
                 | Reserved-by-Protocol | True                 |
                 +----------------------+----------------------+

                     Table 15: Reserved for Future Use

                 +----------------------+----------------------+
                 | Attribute            | Value                |
                 +----------------------+----------------------+
                 | Address Block        | 255.255.255.255/32   |
                 | Name                 | Limited Broadcast    |
                 | RFC                  | [RFC0919], Section 7 |
                 | Allocation Date      | October 1984         |
                 | Termination Date     | N/A                  |
                 | Source               | False                |
                 | Destination          | True                 |
                 | Forwardable          | False                |
                 | Global               | False                |
                 | Reserved-by-Protocol | False                |
                 +----------------------+----------------------+

                        Table 16: Limited Broadcast

クラスEアドレスのうち、255.255.255.255に関してはLimited Broadcast(制限されたブロードキャスト)として、記載されています。
このアドレスを例に取るとわかりやすいかもしれませんが、SourceはFalse/DestinationはTrue/ForwardableはFalseになっています。
255.255.255.255は送信元になる事は無く(False)、宛先にはなり得(True) 、ルータはそれを転送しない(False)という意味になります。
240.0.0.0/4はすべてFalseになっています。つまり送信/宛先になる事は無く、転送もしないという事になります。

一般的なルータの実装について

この様なクラスEアドレスをルータはどの様に実装してるでしょうか?

RFC6274 IPv4 Security AssessmentではイギリスのCPNIの調査結果をまとめています。

クラスEアドレスについても記載があり、ほとんどのルータはクラスEを宛先または送信元になっている場合にはパケットをドロップしたとなっています。

Aristaの機器でもインターフェースにクラスEアドレスを設定し、その後ステータスを確認してみました。

cal426(config-if-Et60/1)#ip address 240.0.0.0/31

cal426(config-if-Et60/1)#show ip interface brief

                                                                                   Address

Interface          IP Address              Status       Protocol            MTU    Owner

------------------ ----------------------- ------------ -------------- ----------- -------

Ethernet60/1       240.0.0.0/31 !          down         down               1500

Loopback0          10.255.255.2/32         up           up                65535

Loopback1          10.255.255.102/32       up           up                65535

Management1        10.92.62.240/26         up           up                 1500

! Warning: IPv4 routable 240.0.0.0/4 is disabled. This interface address is not active.

この様にインターフェースはダウンしており、無効化されたワーニングメッセージも表示されています。

IPv4アドレスの枯渇とクラスEアドレス

ご存知の方も多いかもしれませんが、既にIPv4アドレスは新規割当の為の在庫が無い状態(枯渇)にあります。

日本ネットワークインフォメーションセンター IPv4アドレスの在庫枯渇に関して

枯渇状態に入る少し前の2007年に2つのインターネットドラフトが提案されています。

一つはクラスEアドレスを有効にする為の提案

もう一つはクラスEアドレスを将来予約からプライベートアドレスとして使用出来る様にしようという提案です。

AristaのクラスEアドレスの対応について

EOSの4.25.2F より240/4のサポートが可能になりました。

EOS support for class E addressing ( 240/4 )

コマンドを追加し、インターフェースを確認した様子が下記になります。

cal426#show running-config section router general

router general

   ipv4 routable 240.0.0.0/4

cal426#show ip interface brief

                                                                                   Address

Interface          IP Address              Status       Protocol            MTU    Owner

------------------ ----------------------- ------------ -------------- ----------- -------

Ethernet60/1       240.0.0.0/31            up           up                 1500

Loopback0          10.255.255.2/32         up           up                65535

Loopback1          10.255.255.102/32       up           up                65535

Management1        10.92.62.240/26         up           up                 1500

ワーニングメッセージが消え、インターフェースがアップしてるのがわかります。

cal426#show ip route ospf

VRF: default

Codes: C - connected, S - static, K - kernel,

       O - OSPF, IA - OSPF inter area, E1 - OSPF external type 1,

       E2 - OSPF external type 2, N1 - OSPF NSSA external type 1,

       N2 - OSPF NSSA external type2, B - BGP, B I - iBGP, B E - eBGP,

       R - RIP, I L1 - IS-IS level 1, I L2 - IS-IS level 2,

       O3 - OSPFv3, A B - BGP Aggregate, A O - OSPF Summary,

       NG - Nexthop Group Static Route, V - VXLAN Control Service,

       DH - DHCP client installed default route, M - Martian,

       DP - Dynamic Policy Route, L - VRF Leaked,

       RC - Route Cache Route

 O        10.255.255.1/32 [110/20] via 240.0.0.1, Ethernet60/1

 O        10.255.255.101/32 [110/20] via 240.0.0.1, Ethernet60/1

ルーティングのネクストホップとしても使用出来てるのがわかります。

cal426#ping 240.0.0.1

PING 240.0.0.1 (240.0.0.1) 72(100) bytes of data.

80 bytes from 240.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.261 ms

80 bytes from 240.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.084 ms

80 bytes from 240.0.0.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.082 ms

80 bytes from 240.0.0.1: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.081 ms

80 bytes from 240.0.0.1: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.081 ms

--- 240.0.0.1 ping statistics ---

5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 0ms

rtt min/avg/max/mdev = 0.081/0.117/0.261/0.072 ms, ipg/ewma 0.166/0.187 ms

クラスEアドレスを送信元/宛先にした通信(Ping)も確認出来ました。

導入事例について

この記事を作成する少し前に北米のネットワークオペレーターグループ(NANOG)でこんな記事が投稿されました。

AWS Using Class E IPv4 Address on internal Routing

 

まとめ

将来使用の為の予約とされてきたクラスEアドレスは2億個のアドレス範囲を持つこと出来、まさに既に枯渇しているIPv4アドレスから考えると最後の楽園と言えます。

予約された将来は本日の事かもしれません。

 

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