リンクローカルアドレス

コンピュータネットワークにおいて、リンクローカルアドレスは、ローカルリンク、つまりホストが接続されているサブネットワーク内の通信にのみ有効なネットワークアドレスです。リンクローカルアドレスは通常、リンクローカルアドレス自動構成[ ^{1]と呼ばれるプロセスを通じて自動的に割り当てられます。リンクローカルアドレスは}自動IP、自動プライベートIPアドレス指定(APIPA、IPv4に固有)、およびステートレスアドレス自動構成(SLAAC、IPv6に固有)とも呼ばれます。ほとんどのリンクローカルアドレスはユニキャストですが、必ずしもそうとは限りません。たとえば、ff02: ( ff02::/16 )で始まるIPv6アドレスや、224.0.0. ( 224.0.0.0/24 )で始まるIPv4アドレスは、リンクローカルな マルチキャストアドレスです。

リンクローカル アドレスは、ネットワーク セグメントを超えて一意であることが保証されません。したがって、ルータはリンクローカルの送信元アドレスまたは宛先アドレスを持つ パケットを転送しません。

IPv4リンクローカルユニキャストアドレスは、アドレスブロック169.254.0.0/16（169.254.0.0から169.254.255.255）から割り当てられます。IPv6では、ユニキャストリンクローカルアドレスはブロックfe80:: / 10から割り当てられます。^{[2] ：2.4  [3} ]

リンクローカル アドレスは、管理者が手動で割り当てることも、オペレーティング システムの自動手順によって割り当てることもできます。インターネット プロトコル(IP) ネットワークでは、リンクローカル アドレスはステートレス アドレス自動構成を使用して割り当てられることが最も多く、このプロセスではリンクローカル アドレスの値を選択するために確率過程が使用されることが多く、セッションごとに異なる疑似ランダム アドレスが割り当てられます。^[要出典]ただし、IPv6 では、リンクローカル アドレスはインターフェイスのメディア アクセス制御(MAC) アドレスからルール ベースの方法で導出される場合がありますが、^[2]プライバシーとセキュリティ上の理由から、この方法は推奨されていません。^[4]

IPv4では、リンクローカルアドレスは通常、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol ）などの外部のステートフルなアドレス設定メカニズムが存在しないとき、または他の主要な設定方法が失敗したときにのみ使用されます。 ^[1] IPv6では、リンクローカルアドレスは他のスコープのアドレスとともに常に割り当てられ、さまざまなプロトコルコンポーネントの内部機能に必要です。^[2]

インターネット技術特別調査委員会( IETF) は、IPv4 アドレス ブロック169.254.0.0 / 16 ( 169.254.0.0  – 169.254.255.255 ) をリンクローカル アドレス指定用に予約しています。^[1]最初の 256 と最後の 256 のアドレス ( 169.254.0.0 / 24と169.254.255.0 / 24 ) を除く範囲全体をこの目的に使用できます。これらのアドレスは将来の使用のために予約されており、この動的構成メカニズムを使用するホストによって選択することはできません。^{[1] : 2.1}リンクローカル アドレスは、他のアドレス割り当て手段が利用できない場合に、ホスト内部の、つまりステートレスなアドレス自動構成によってインターフェイスに割り当てられます。

リンクローカルアドレスとグローバルルーティング可能なアドレスの設定など、同じインターフェース上で異なるスコープのIPv4アドレスを同時に使用すると、混乱が生じ、複雑さが増す可能性があります。^{[1] ：1.9}そのため、ホストはリンクローカルアドレスを割り当てる前に、ネットワーク上でDHCPサーバーを検索します。

自動アドレス設定プロセスでは、ネットワーク ホストは予約された範囲内でランダムに候補アドレスを選択し、アドレス解決プロトコル(ARP) プローブを使用して、そのアドレスがネットワーク上で使用されていないことを確認します。ARP プローブへの応答を受信した場合、候補 IP アドレスがすでに使用されていることが示されます。次に、新しいランダムな候補 IP アドレスが作成され、プロセスが繰り返されます。ARP への応答がない場合は、候補 IP アドレスが使用可能であることを示すため、プロセスは終了します。

リンクローカルアドレスが割り当てられた後にグローバルルーティング可能なアドレスまたはプライベートアドレスが利用可能になった場合、新しい接続ではリンクローカルアドレスよりも新しいアドレスの使用が一般的に優先されますが、リンクローカルアドレスを介した通信は引き続き可能です。^{[1] : 2.6.1}

マイクロソフトはこのアドレス自動構成方式を自動プライベートIPアドレス指定（APIPA ）と呼んでいます。^[5]

インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）では、アドレスブロックfe80:: / 10がリンクローカルユニキャストアドレス指定用に予約されています。^{[2] ：2.4}リンクローカルアドレスのネットワークコンポーネントの64ビットのうち、最上位10ビット（1111111010）は、リンクローカルアドレス用のIANA予約済みの「グローバルルーティングプレフィックス」に対応し、「サブネットID」（残りの54ビット）はゼロです。^{[2] ：2.5.6}

IPv4とは異なり、IPv6では、ルーティング可能なアドレスも割り当てられている場合でも、IPv6プロトコルが有効になっているすべてのネットワークインターフェースにリンクローカルアドレスが必要です。^{[2] : 2.8}その結果、IPv6ホストには通常、IPv6が有効になっているネットワークインターフェースごとに複数のIPv6アドレスが割り当てられています。リンクローカルアドレスは、近隣探索プロトコルのIPv6サブレイヤー操作だけでなく、 DHCPv6などの他のIPv6ベースのプロトコルにも必要です。

IPv6 リンク ローカル アドレスを使用してホストに接続する場合、パケットが正しいインターフェイスで送信できるように、アドレスに ゾーン インデックスを追加する必要があります。

IPv6では、アドレスはステートレス（メモリなし）またはステートフル（メモリあり）メカニズムによって割り当てられます。ステートレスアドレスの自動構成は、近隣探索プロトコル（NDP）のコンポーネントとして実行されます。^[6]アドレスは、ルーティングプレフィックスとネットワークインターフェースの一意の識別子から形成されます。

NDP ルーティング プレフィックス広告を通じて、ルータまたはサーバ ホストは、リンクに接続されたすべてのインターフェイスに構成情報を通知し、ローカルまたはグローバル ルーティングの目的で受信インターフェイスに追加の IP アドレスを割り当てます。プレフィックス サーバはホストへの個別の割り当てを受信または記録しないため、このプロセスはステートレスと見なされることもあります。一意性は、アドレス選択方法によって自動的に保証されます。これは、MAC アドレス ベース、^[6]またはランダム化される可能性があります。^[7]自動重複アドレス検出アルゴリズムは、割り当てエラーを防ぎます。

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