第2回 SLB-PTでWebサーバをさくっとIPv6対応に


A10ネットワークス株式会社
山村剛久
2012/4/26
これまでのIPv4アドレス在庫で「枯渇の日」を乗り切ったとしても、もう新たな割り当てはありません。この連載では、徐々に顕在化してくると思われるIPv4アドレス枯渇問題を乗り切り、段階的にIPv6対応を進めていく手助けとなるIPv6移行ソリューションを紹介します。(編集部)

Webサーバに手を付けずIPv6対応

 前回の記事では、さまざまなIPv4/IPv6移行ソリューションを紹介しました。今回は少し詳細に入って、既存のIPv4 Webサーバの前にSLB-PT対応(IPv6→IPv4変換)のロードバランサを配置して、IPv4 Webサーバを“さくっ”とIPv6対応にする方法を、ネットワーク構成やコマンドを交えて紹介したいと思います。

 今回使用する機材はA10ネットワークスの「AXシリーズ」というADC(Application Delivery Controller)で、マーケットでも広く実績のある機器です。コマンドは業界標準ライクなものですので、ご覧になればどのような意味のコマンドであるか、想像できるかと思います。

 AXシリーズではIPv6→IPv4のNAT-PTだけではなく、IPv4→IPv6やIPv4←→IPv4、IPv6←→IPv6のロードバランスも同時に提供可能ですが、ここではIPv6→IPv4のNAT-PTに焦点を絞ってお話をします。

図1 SLB-PTのロードバランサによるIPv6対応

 実際に使用する際には、IPv4←→IPv6間のアドレス変換はもちろん、以下の点も考慮する必要があります。

検討事項1:MTU(Maximum Transfer Unit)に関連する考慮
検討事項2:L7ヘッダやそのペイロード(データ部分)のリライト(書き換え)
検討事項3:IPv4←→IPv6間の変換ログの保存

 これらに関する対処方法に関しても、後半でお話したいと思います。では本題に入っていきましょう。

対象となるネットワーク

 この記事の例では、2台のIPv4 Webサーバ(サーバ1とサーバ2)に対してロードバランスを行います。構成は図2のとおり、一般的なロードバランサと同じ配置です。

 インターネット側のIPv6端末は、ロードバランサのVIPに対して割り当てられたIPv6アドレスに対してアクセスしてきます。インターネット側のIPv6端末にはAXシリーズのVIPが見えていて、AXシリーズはそのVIPに届いたIPv6でのWebアクセスを、2台のIPv4 Webサーバにロードバランスします。そのロードバランスを行う際に、IPアドレスをIPv6 からIPv4のアドレスに変換するという流れです。

図2 今回の例のネットワーク論理構成

 次に、実際にパケットのIPアドレスが、それぞれのリンク(IPv6端末←→AXシリーズ、AXシリーズ←→IPv4 Webサーバの中でどのように変換されて通信するかを図3に示します。

図3 各リンクでのIPアドレス変換のイメージ

 IPv6からIPv4へアドレスが変換されるので、AXシリーズでは、ソースIP NATが必須となります(ソースのIPアドレスは、オリジナルそのままで使いません)。

【関連記事】
パケットフローから負荷分散の基本を理解する

http://www.atmarkit.co.jp/fnetwork/rensai/lb01/lb01.html

 では、実際の設定方法を紹介していきましょう。

NAT-PTの設定方法


前準備

 まず前準備として以下の作業が必要となります。

  1. グローバルIPv6アドレスを取得し、ドメイン名を登録する(もしもパブリックIPv6ネットワークに対してサーバを公開するのであれば必要な準備です。イントラネットの中であれば不要です)。
  2. DNSサーバで、AAAAレコードとPTRレコードを登録する(VIPに割り当てるIPv6アドレスに対して名前を付けます)。

AXシリーズでの設定例

 AXシリーズでは以下の順に設定を行います。

  1. IPv4 Source NAT Poolを作成する
  2. IPv4サーバを作成する
  3. IPv4サーバのService Groupを作成する
  4. IPv6 Virtual Serverを、Service Group+IPv4 Source NAT Poolで作成する(追加で他のオプション的な設定も可能です)。

 実際のコマンドは、以下の通りになります。

!
ip nat pool1 192.168.0.254 192.168.0.254 netmask /24……(1)
!
slb server s1 192.168.0.1 ……(2)
   port 80  tcp 
! 
slb server s2 192.168.0.2 ……(2)
   port 80  tcp 
! 
slb service-group sg-80 tcp ……(3)
    member s1:80 
    member s2:80 
!
slb virtual-server vip1 2001:db8:1:1::1 ……(4)
   port 80 http 
      source-nat pool pool1 
      service-group sg-80

 IPv6→IPv4のNAT-PTの設定はこれだけです。おそらく「えっ、これだけ?」と思う方もいるのではないでしょうか。実際のところ、単なるアドレスの変換だけであれば、意外と簡単にできてしまいます。

 が、実ネットワークで運用するには、前述の項目について検討していく必要があります。以下、詳細に見ていきましょう。

第2回 「SLB-PTでWebサーバをさくっとIPv6対応に」
Webサーバに手を付けずIPv6対応
対象となるネットワーク
NAT-PTの設定方法
  検討事項1:MTUに関連する考慮
検討事項2:L7ヘッダやそのペイロードのリライト
検討事項3:IPv4←→IPv6間の変換ログの保存
端末に先を越される? サーバのIPv6対応
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