[要約] 要約：RFC 3069は、効率的なIPアドレス割り当てのためのVLAN集約についてのガイドラインを提供しています。 目的：このRFCの目的は、VLAN集約を使用してIPアドレスの割り当てを効率化し、ネットワークの管理を簡素化することです。
Network Working Group D. McPherson
Request for Comments: 3069 Amber Networks, Inc.
Category: Informational B. Dykes
Onesecure, Inc.
February 2001
VLAN Aggregation for Efficient IP Address Allocation
効率的なIPアドレス割り当てのためのVLAN集約
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Abstract
概要
This document introduces the concept of Virtual Local Area Network (VLAN) aggregation as it relates to IPv4 address allocation. A mechanism is described by which hosts that reside in the same physical switched infrastructure, but separate virtual broadcast domains, are addressed from the same IPv4 subnet and share a common default gateway IP address, thereby removing the requirement of a dedicated IP subnet for each virtual Local Area Network (LAN) or Metropolitan Area Network (MAN).
このドキュメントでは、IPv4アドレスの割り当てに関連する仮想ローカルエリアネットワーク（VLAN）集約の概念を紹介します。同じ物理スイッチされたインフラストラクチャに存在するが、別々の仮想ブロードキャストドメインに存在するホストが同じIPv4サブネットからアドレス指定され、共通のデフォルトゲートウェイIPアドレスを共有するメカニズムが記述されているため、各仮想仮想IPサブネットの要件を削除します。ローカルエリアネットワーク（LAN）またはメトロポリタンエリアネットワーク（MAN）。
Employing such a mechanism significantly decreases IPv4 address consumption in virtual LANs and MANs. It may also ease administration of IPv4 addresses within the network.
このようなメカニズムを採用すると、仮想LANとMANのIPv4アドレス消費が大幅に減少します。また、ネットワーク内のIPv4アドレスの管理を容易にする場合があります。
The VLAN [802.1Q] aggregation technique described in this document provides a mechanism by which hosts that reside within the same physical switched infrastructure, but separate virtual broadcast domains, may be addressed from the same IPv4 subnet and may share a common default gateway IPv4 address.
このドキュメントで説明されているVLAN [802.1Q]集約手法は、同じ物理スイッチインフラストラクチャに存在するホストが、同じIPv4サブネットから対処され、一般的なデフォルトゲートウェイIPv4アドレスを共有する可能性があるメカニズムを提供します。。
Such a mechanism provides several advantages over traditional IPv4 addressing architectures employed in large switched LANs today. The primary advantage, that of IPv4 address space conservation, can be realized when considering the diagram in Figure 1: Figure 1:
このようなメカニズムは、今日の大きな切り替えLANで採用されている従来のIPv4アドレス指定アーキテクチャよりもいくつかの利点を提供します。IPv4アドレス空間保存の主な利点は、図1の図を検討するときに実現できます。図1：図1：
+------+ +------+ +------+ +------+ +------+
| | | | | | | | | |
| A.1 | | A.2 | | B.1 | | C.1 | | B.2 |
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+------+ +------+ +------+ +------+ +------+
\ | | | /
\ | | | /
\ +-----------------------------------+ /
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| Ethernet Switch(es) |
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+-----------------------------------+
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+--------+
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| Router |
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+--------+
In the Figure 1 hosts A.1 and A.2 belong to customer A, VLAN A. Hosts B.1 and B.2 belong to customer B, VLAN B. Host C.1 belongs to customer C and resides in it's own virtual LAN, VLAN C.
図1では、A.1とA.2が顧客Aに属するホスト、VLAN A.ホストB.1およびB.2は顧客Bに属し、VLAN B.ホストC.1は顧客Cに属し、独自の仮想に存在しますLAN、VLAN C.
Traditionally, an IP subnet would be allocated for each customer, based on initial IP requirements for address space utilization, as well as on projections of future utilization. For example, a scheme such as that illustrated in Table 1 may be used.
伝統的に、アドレススペース使用率の初期IP要件と将来の利用の予測に基づいて、各顧客にIPサブネットが割り当てられます。たとえば、表1に示すようなスキームを使用できます。
Table 1:
Gateway Usable Customer
Customer IP Subnet Address Hosts Hosts
======== ============ ======= ====== ========
A 1.1.1.0/28 1.1.1.1 14 13
B 1.1.1.16/29 1.1.1.17 6 5
C 1.1.1.24/30 1.1.1.25 2 1
Customer A's initial deployment consists of 2 hosts, though they project growth of up to 10 hosts. As a result, they're allocated the IP subnet 1.1.1.0/28 which provides 16 IP addresses. The first IP address, 1.1.1.0, represents the subnetwork number. The last IP address, 1.1.1.15, represents the directed broadcast address. The first usable address of the subnet, 1.1.1.1, is assigned to the router and serves as the default gateway IP address for the subnet. The customer is left 13 IP addresses, even though their requirement was only for 10 IP addresses.
顧客Aの最初の展開は2人のホストで構成されていますが、最大10人のホストの成長を予測しています。その結果、16のIPアドレスを提供するIPサブネット1.1.1.0/28を割り当てられます。最初のIPアドレス、1.1.1.0は、サブネットワーク番号を表します。最後のIPアドレス、1.1.1.15は、指示されたブロードキャストアドレスを表します。サブネットの最初の使用可能なアドレス、1.1.1.1はルーターに割り当てられ、サブネットのデフォルトゲートウェイIPアドレスとして機能します。要件は10個のIPアドレスのみであったとしても、顧客は13個のIPアドレスのままです。
Customer B's initial deployment consists of 2 hosts, though they project growth of up to 5 hosts. As a result, they're allocated the IP subnet 1.1.1.16/29 which provides 8 IP addresses. The first IP address, 1.1.1.16, represents the subnetwork number. The last IP address, 1.1.1.23, represents the directed broadcast address. The first usable address of the subnet, 1.1.1.17, is assigned to the router and serves as the default gateway IP address for the subnet. The customer is left 5 with IP addresses.
顧客Bの最初の展開は2つのホストで構成されていますが、最大5人のホストの成長を予測しています。その結果、8つのIPアドレスを提供するIPサブネット1.1.1.16/29を割り当てられます。最初のIPアドレス、1.1.1.16は、サブネットワーク番号を表します。最後のIPアドレス、1.1.1.23は、指示されたブロードキャストアドレスを表します。サブネットの最初の使用可能なアドレス、1.1.1.17はルーターに割り当てられ、サブネットのデフォルトゲートウェイIPアドレスとして機能します。顧客には5つのIPアドレスが残ります。
Customer C's initial deployment consists of 1 host, and they have no plans of deploying additional hosts. As a result, they're allocated the IP subnet 1.1.1.24/30 which provides 4 IP addresses. The first IP address, 1.1.1.24, represents the subnetwork number. The last IP address, 1.1.1.27, represents the directed broadcast address. The first usable address of the subnet, 1.1.1.25, is assigned to the router and serves as the default gateway IP address for the subnet. The customer is left 1 IP address.
顧客Cの最初の展開は1人のホストで構成されており、追加のホストを展開する計画はありません。その結果、4つのIPアドレスを提供するIPサブネット1.1.1.24/30を割り当てられます。最初のIPアドレス、1.1.1.24は、サブネットワーク番号を表します。最後のIPアドレス、1.1.1.27は、指示されたブロードキャストアドレスを表します。サブネットの最初の使用可能なアドレス、1.1.1.25はルーターに割り当てられ、サブネットのデフォルトゲートウェイIPアドレスとして機能します。顧客は1つのIPアドレスを残します。
The sum of address requirements for all three customers is 16. The most optimal address allocation scheme here requires 28 IP addresses.
3つの顧客すべてのアドレス要件の合計は16です。ここで最も最適なアドレス割り当てスキームには、28のIPアドレスが必要です。
Now, if customer A only grows to use 3 of his available address, the additional IP addresses can't be used for other customers.
現在、顧客Aが利用可能な3つのアドレスのみを使用するために成長する場合、追加のIPアドレスは他の顧客には使用できません。
Also, assume customer C determines the need to deploy one additional host, and as such, requires one additional IP address. Because all of the addresses within the existing IP subnet 1.1.1.24/30 are used, and the following address space has been allocated to other customers, a new subnet is required. Ideally, the customer would be allocated a /29 and renumber host C.1 into the new subnet. However, the customer is of the opinion that renumbering is not a viable option. As such, another IP subnet is allocated to the customer, this time perhaps a /29, providing two additional addresses for future use.
また、顧客Cが1つの追加ホストを展開する必要性を判断すると仮定し、そのため、追加のIPアドレスが1つ必要です。既存のIPサブネット1.1.1.24/30内のすべてのアドレスが使用され、次のアドレススペースが他の顧客に割り当てられているため、新しいサブネットが必要です。理想的には、顧客はA /29を割り当て、Host C.1を新しいサブネットに変更します。ただし、顧客は、変更は実行可能な選択肢ではないという意見です。そのため、別のIPサブネットが顧客に割り当てられます。今回はおそらくA /29であり、将来の使用のための2つの追加アドレスを提供します。
As you can see, the number of IP addresses consumed by the subnetwork number, directed broadcast address, and a unique gateway address for each subnet is quite significant. Also, the inherent constraints of the addressing architecture significantly reduce flexibility.
ご覧のとおり、各サブネットのサブネットワーク数、指示されたブロードキャストアドレス、および一意のゲートウェイアドレスで消費されるIPアドレスの数は非常に重要です。また、アドレス指定アーキテクチャの固有の制約により、柔軟性が大幅に低下します。
If within the switched environment, on the routed side of the network, we introduce the notion of sub-VLANs and super-VLANs, a much more optimal approach to IP addressing can be realized.
スイッチされた環境内で、ネットワークのルーティング側にある場合、サブバランとスーパーVlansの概念を導入する場合、IPアドレス指定に対するはるかに最適なアプローチを実現できます。
Essentially, what occurs is that each sub-VLAN (customer) remains within a separate broadcast domain. One or more sub-VLANs belong to a super-VLAN, and utilize the default gateway IP address of the super-VLAN. Hosts within the sub-VLANs are numbered out of IP subnets associated with the super-VLAN, and their IP subnet masking information reflects that of the super-VLAN subnet.
基本的に、各サブVLAN（顧客）が別のブロードキャストドメイン内に残っていることです。1つまたは複数のサブVLANがスーパーVLANに属し、スーパーVLANのデフォルトゲートウェイIPアドレスを利用します。サブVLAN内のホストは、スーパーVLANに関連付けられたIPサブネットから番号が付けられており、そのIPサブネットマスキング情報はスーパーVLANサブネットのサブネットを反映しています。
If desired, the super-VLAN router performs functions similar to Proxy ARP to enable communication between hosts that are members of different sub-VLANs.
必要に応じて、スーパーVLANルーターはプロキシARPと同様の関数を実行して、異なるサブVLANのメンバーであるホスト間の通信を可能にします。
This model results in a much more efficient address allocation architecture. It also provides network operators with a mechanism to provide standard default gateway address assignments.
このモデルは、はるかに効率的なアドレス割り当てアーキテクチャをもたらします。また、ネットワークオペレーターに、標準のデフォルトゲートウェイアドレスの割り当てを提供するメカニズムを提供します。
Let's again consider Figure 1, now utilizing the super-VLAN sub-VLAN model. Table 2 provides the new addressing model.
もう一度図1を考えてみましょう。現在、スーパーVLANサブVLANモデルを利用してください。表2に新しいアドレス指定モデルを示します。
Table 2:
Gateway Usable Customer
Customer IP Subnet Address Hosts Hosts
======== ============ ======= ====== ========
A 1.1.1.0/24 1.1.1.1 10 .2-.11
B 1.1.1.0/24 1.1.1.1 5 .12-.16
C 1.1.1.0/24 1.1.1.1 1 .17
Customer A's initial deployment consists of 2 hosts, though they project growth of up to 10 hosts. As a result, they're allocated the IP address range 1.1.1.2 - 1.1.1.11. The gateway address for the customer is 1.1.1.1, the subnet is 1.1.1.0/24.
顧客Aの最初の展開は2人のホストで構成されていますが、最大10人のホストの成長を予測しています。その結果、IPアドレスの範囲1.1.1.2-1.1.1.11が割り当てられます。顧客のゲートウェイアドレスは1.1.1.1、サブネットは1.1.1.0/24です。
Customer B's initial deployment consists of 2 hosts, though they project growth of up to 5 hosts. As a result, they're allocated the IP address range 1.1.1.12 - 1.1.1.16. The gateway address for the customer is 1.1.1.1, the subnet is 1.1.1.0/24.
顧客Bの最初の展開は2つのホストで構成されていますが、最大5人のホストの成長を予測しています。その結果、IPアドレスの範囲1.1.1.12-1.1.1.16が割り当てられます。顧客のゲートウェイアドレスは1.1.1.1、サブネットは1.1.1.0/24です。
Customer C's initial deployment consists of 1 host, and they have no plans of deploying additional hosts. As a result, they're allocated the IP address 1.1.1.17. The gateway address for the customer is 1.1.1.1, the subnet is 1.1.1.0/24.
顧客Cの最初の展開は1人のホストで構成されており、追加のホストを展開する計画はありません。その結果、IPアドレス1.1.1.17が割り当てられます。顧客のゲートウェイアドレスは1.1.1.1、サブネットは1.1.1.0/24です。
The sum of address requirements for all three customers is 16. As a result, only 16 addresses are allocated within the subnet. These 16 addresses, combined with the global default gateway address of 1.1.1.1, as well as the subnetwork number of 1.1.1.0 and directed broadcast of 1.1.1.255, result in a total of 19 addresses used. This leaves 236 additional usable hosts address with the IP subnet.
3つの顧客すべてのアドレス要件の合計は16です。その結果、サブネット内に16のアドレスのみが割り当てられます。これらの16のアドレスは、1.1.1.1のグローバルデフォルトゲートウェイアドレスと1.1.1.0のサブネットワーク数と1.1.1.255の監督ブロードキャストと組み合わせて、合計19のアドレスが使用されます。これにより、IPサブネットに236の追加の使用可能なホストアドレスが残ります。
Now, if customer A only grows to use 3 of his available addresses, the additional IP addresses can be used for other customers.
現在、顧客Aが利用可能な3つのアドレスのみを使用するために成長する場合、追加のIPアドレスを他の顧客に使用できます。
Also, assume customer C determines the need to deploy one additional host, and as such, requires one additional IP address. The customer is simply allocated the next available IP address within the subnet, their default gateway remains the same.
また、顧客Cが1つの追加ホストを展開する必要性を判断すると仮定し、そのため、追加のIPアドレスが1つ必要です。顧客は、サブネット内の次に利用可能なIPアドレスを単純に割り当てるだけで、デフォルトゲートウェイは同じままです。
The benefits of such a model are obvious, especially when employed in large LANs or MANs.
このようなモデルの利点は、特に大きなLANまたはMANで採用されている場合、明らかです。
This specification provides no support for directed broadcasts. Specifically, the <net, subnet, -1> directed broadcast address can only apply to one of the Layer 2 broadcast domains.
この仕様は、指示された放送をサポートしていません。具体的には、<net、subnet、-1>指示されたブロードキャストアドレスは、レイヤー2ブロードキャストドメインのいずれかにのみ適用できます。
Though use of directed broadcast is frowned upon in the Internet today, there remain a number of applications, primarily in the enterprise arena, that continue to use them. As such, care should be taken to understand the implications of using these applications in conjunction with the addressing model outlined in this specification.
今日のインターネットでは、指示された放送の使用はインターネットで眉をひそめていますが、主にエンタープライズアリーナには多くのアプリケーションが残っており、それらを使用し続けています。そのため、これらのアプリケーションを使用して、この仕様で概説されているアドレス指定モデルと併用することの意味を理解するように注意する必要があります。
It is assumed that the Layer 2 multicast domain will be the same as the Layer 2 broadcast domain (i.e., VLAN). As such, this means that for an IP multicast packet to reach all potential receivers in the IP subnet the multicast router(s) attached to the IP subnet need to employ something akin to IP host routes for the sender in order for the Reverse Path Forwarding check to work.
レイヤー2マルチキャストドメインは、レイヤー2ブロードキャストドメイン（つまり、VLAN）と同じであると想定されています。このように、これは、IPマルチキャストパケットがIPサブネット内のすべての潜在的な受信機に到達するために、IPサブネットに接続されているマルチキャストルーターが、リバースパス転送のために送信者のIPホストルートに似たルートに似たものを使用する必要があることを意味します。仕事をチェックしてください。
Extreme Networks has a working implementation of this model that has been deployed in service provider data center environments for over a year now. Other vendors are rumored to be developing similar functionality.
Extreme Networksには、サービスプロバイダーのデータセンター環境で1年以上展開されているこのモデルの実用的な実装があります。他のベンダーは、同様の機能を開発していると噂されています。
One obvious issue that does arise with this model is the vulnerabilities created by permitting arbitrary allocation of addresses across disparate broadcast domains. It is advised that address space ranges be made sticky. That is, when an address or range of addresses is allocated to a given sub-VLAN, reception of IP or ARP packets on a sub-VLAN with a source IP address that isn't allocated to the sub-VLAN should be discarded, and perhaps trigger a logging message or other administrative event.
このモデルで発生する明らかな問題の1つは、異なるブロードキャストドメイン全体でアドレスのarbitrary意的な割り当てを許可することによって作成された脆弱性です。住所スペースの範囲を粘着性にすることをお勧めします。つまり、アドレスまたはアドレスの範囲が特定のサブVLANに割り当てられた場合、サブVLANに割り当てられていないソースIPアドレスを備えたサブVLANでのIPまたはARPパケットの受信を破棄する必要があり、おそらく、ログメッセージまたはその他の管理イベントをトリガーします。
Implementation details are intentionally omitted as all functions in this document should remain local to the super-VLAN router. As such, no interoperability issues with existing protocols should result.
このドキュメントのすべての関数は、スーパーVLANルーターのローカルのままである必要があるため、実装の詳細は意図的に省略されています。そのため、既存のプロトコルに関する相互運用性の問題は発生しません。
Thanks to Mike Hollyman and Erik Nordmark for their feedback.
マイク・ホリマンとエリック・ノードマークのフィードバックに感謝します。
[802.1Q] IEEE 802.1Q, "Virtual LANs".
[802.1Q] IEEE 802.1Q、「仮想LANS」。
Danny McPherson Amber Networks, Inc. 48664 Milmont Drive Fremont, CA 94538
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Acknowledgement
謝辞
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