IP : IP マルチキャスト

プライベート インターネットへのアドレス割り当て

2004 年 2 月 27 日 - ライター翻訳版
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目次


概要

この文書は RFC 1597 に基づいており、ネットワーク内のプライベート ホストにグローバルに一意な IP アドレスを割り当てない方法により IP アドレス領域を節約する際の参考となります。 この方法でも、ネットワークのすべてのホスト間およびインターネットのすべてのパブリック ホスト間で、十分なネットワーク レイヤ接続を実現できます。

IP を使用するホストは、次の 3 つのカテゴリに分かれます。

  • ほかの企業またはインターネット全体のホストへのアクセスを要求しないホスト。 このようなホストは、ネットワーク内で一意な IP アドレスを使用できます。このアドレスは、外部ネットワークとの間で一意である必要はありません。

  • アプリケーション レイヤ ゲートウェイによって処理できる(電子メール、FTP、ネットニュース、リモート ログインなどの)一部の外部サービスへのアクセスが必要なホスト。 このようなホストの多くは、プライバシーまたはセキュリティ上の理由のために、(IP 接続によって提供される)無制限の外部アクセスを必要としない、または希望しないことがあります。 最初のカテゴリのホストと同様に、このようなホストは、ネットワーク内では一意で、外部ネットワークとの間では一意でない IP アドレスを使用できます。

  • IP 接続によって提供される企業外部へのネットワーク レイヤ アクセスを必要とするホスト。 このようなホストだけが、グローバルに一意な IP アドレスを必要とします。

多くのアプリケーションは、1 つのネットワーク内だけで接続を要求し、ほとんどの内部ホストでは外部接続を必要としません。 大規模なネットワークでは、ネットワーク外部へのネットワーク レイヤ接続を必要としない場合にも、ホストでは TCP/IP を使用することがよくあります。 次に、外部接続が必要とされない例をいくつか示します。

  • TCP/IP によって個々にアドレス指定できる到着および出発ディスプレイを有する大きな空港。 このようなディスプレイに、ほかのネットワークからの直接アクセスが必要になることはほとんど考えられません。

  • 内部通信のために TCP/IP を使用する銀行や小売チェーン店などの大きな組織。 レジ、自動入出金機、および事務員用の装置などの多くのローカル ワークステーションに、外部接続が必要になることはめったにありません。

  • インターネットに接続するためにアプリケーション レイヤ ゲートウェイ(ファイアウォール)を使用するネットワーク。 通常、内部ネットワークはインターネットに直接接続されません。このため、インターネットからは 1 台または複数のファイアウォール ホストだけが可視になります。 この場合、内部ネットワークには一意でない IP 番号を使用できます。

  • 独自のプライベート リンクを通じて通信する 2 つのネットワーク。 通常、ごく一部のホストだけが、このリンクを通じて相互に通信できます。 このようなホストだけにグローバルに一意な IP 番号が必要です。

  • 内部ネットワークのルータのインターフェイス。

プライベート アドレス領域

Internet Assigned Numbers Authority(IANA)は、プライベート ネットワーク用に、次の 3 ブロックの IP アドレス領域を予約しています。

10.0.0.0 - 10.255.255.255
172.16.0.0 - 172.31.255.255
192.168.0.0 - 192.168.255.255

最初のブロックは単一のクラス A ネットワーク番号、2 番目のブロックは 16 の連続するクラス B ネットワーク番号のセット、3 番目のブロックは 255 の連続するクラス C ネットワーク番号のセットです。

プライベート アドレス領域を使用することにした場合は、IANA またはインターネット レジストリと調整を行う必要はありません。 このプライベート アドレス領域内のアドレスは、ネットワーク内だけで一意になります。 グローバルに一意なアドレス領域が必要な場合は、インターネット レジストリからアドレスを取得する必要があることに注意してください。

プライベート アドレス領域を使用するには、外部へのネットワーク レイヤ接続を必要としないホストを決定します。 このようなホストがプライベート ホストで、プライベート アドレス領域を使用します。 プライベート ホストは、ネットワーク内のほかのすべてのホスト(パブリックおよびプライベートの両方)と通信できますが、外部ホストへの IP 接続はできません。 ただし、プライベート ホストは、アプリケーション レイヤ リレーを通じて外部サービスにアクセスできます。

その他のすべてのホストはパブリックで、インターネット レジストリによって割り当てられるグローバルに一意なアドレス領域を使用します。 パブリック ホストは、ネットワーク内のほかのホストと通信したり、外部パブリック ホストに IP 接続することができます。 パブリック ホストは、ほかのネットワークのプライベート ホストには接続できません。

プライベート アドレスにはグローバルな意味がないため、プライベート ネットワークに関するルーティング情報は外部リンクに伝搬されず、プライベートな送信元または宛先アドレスを持つパケットは、外部リンクを通じて転送されることはありません。 特にインターネット サービス プロバイダーのルータなど、プライベート アドレス領域を使用しないネットワーク内のルータは、プライベート ネットワークに関するルーティング情報を拒否(フィルタで排除)するように設定する必要があります。 この拒否がルーティング プロトコル エラーとして処理されないようにします。

(DNS リソース レコードなど)このようなアドレスへの間接参照は、ネットワーク内に保持する必要があります。 インターネット サービス プロバイダーは、このようなデータの漏出を防ぐための措置を取る必要があります。

プライベート アドレス領域の使用の長所と短所

インターネット全体でプライベート アドレス領域を使用することの明白な長所は、グローバルに一意なアドレスの領域が節約されることです。 また、プライベート アドレス領域を使用すると、ネットワーク設計での柔軟性が高まります。これは、グローバルに一意なプールから取得できるよりも多くのアドレス領域を利用できるためです。

プライベート アドレス領域を使用することの主な短所は、インターネットに接続する場合に、自分の IP アドレスを変更する必要がある点です。

設計に関する注意事項

初めにネットワークのプライベート部分を設計して、すべての内部リンクにプライベート アドレス領域を使用します。 次に、パブリック サブネットを計画し、外部接続を設計します。

使用する装置で適切なサブネット化スキームを設計およびサポートできる場合は、24 ビット ブロックのプライベート アドレス領域を使用し、適切な拡張パスでアドレッシング計画を作成します。 サブネット化に問題がある場合は、16 ビット クラス C ブロックを使用できます。

ホストをプライベートからパブリックに変更するには、アドレスの変更と、ほとんどの場合、物理的な接続を変更する必要があります。 (コンピュータ ルームなど)このような変更を予測できる場所では、変更を容易にするために、パブリックおよびプライベート サブネット用に、別個の物理メディアを構成できます。

外部ネットワークに接続するルータは、漏出を防ぐために、リンクの両方のエンドで適切なパケットおよびルーティング フィルタを設定する必要があります。 プライベート アドレス領域へのルートが、ネットワークの外部を指している場合に発生し得るあいまいなルーティング状況を防ぐために、プライベート ネットワークで着信ルーティング情報にもフィルタを適用する必要があります。

相互通信が必要になると予測される組織のグループでは、共通のアドレッシング計画を設計する必要があります。 外部サービス プロバイダーを使用して 2 つのサイトを接続する必要がある場合は、プライベート ネットワークからのパケットの漏出を防ぐために、IP トンネルの使用を検討してください。

DNS RR の漏出を防ぐ 1 つの方法は、2 つのネームサーバを稼働させることです。つまり、外部サーバが、企業のグローバルに一意なすべての IP アドレスを処理し、内部サーバが、パブリックおよびプライベートのすべての IP アドレスを処理します。 一貫性を確保するために、両方のサーバは同じデータを受信し、外部ネームサーバはフィルタを適用したデータだけを使用します。

すべての内部ホスト(パブリックとプライベートの両方)のリゾルバは、内部ネームサーバだけにクエリーを実行します。 外部サーバは、外部リゾルバからのクエリーを解決し、グローバル DNS にリンクされます。 内部サーバは、企業外の情報に対するすべてのクエリーを外部ネームサーバに転送します。これにより、すべての内部ホストがグローバル DNS にアクセスできます。 この方法では、プライベート ホストに関する情報は、外部リゾルバおよびネームサーバには到達しません。

セキュリティに関する注意事項

プライベート アドレス領域の使用によってセキュリティを向上させることができますが、専用のセキュリティ対策の代わりにはなりません。

結論

このスキームでは、多くの大規模ネットワークは、グローバルに一意な IP アドレス領域から比較的小さなアドレスのブロックだけを必要とします。 インターネット全体では、グローバルに一意なアドレス領域が節約されるという利益が生じ、ネットワークでは、比較的大きなプライベート アドレス領域による柔軟性の向上という利益が生じます。

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