クラウド時代のIPv4アドレス枯渇問題を考える

仮想ルータVyatta/VyOSで変わるネットワーク設計（4）

IPv4アドレス再利用とは？

　IPv4アドレス枯渇問題について最悪のシナリオを想定した場合、「IPv4アドレス移転により需要と供給のバランスが保たれる」という前提条件が崩れ、かつ「IPv4アドレス移転コストよりもIPv4アドレス再利用に必要な機器およびソリューションが低価格である」という条件が満たされた時に、はじめてIPv4アドレス再利用という考え方が出てきます（本当に最悪のシナリオですね ;-( ）。

　つぎに問題となるのが「誰がIPv4アドレス再利用をするか？」です。図4は国内におけるデータセンター事業者数を示したものです（参考：「株式会社ミック経済研究所 データセンター事業者のファシリティと売上動向 2013」より抜粋）。 これらすべての事業者がIPv4アドレス再利用という設計手法を取り入れるとは思えませんが、仮置きする母数にはなるかと思います。

　つまり、仮に5%のデータセンター事業者がIPv4アドレス再利用という設計手法を取り入れたとしても15社程度に必要となる機器やソリューションということになります。これが何を意味するかをお分かりいただけた古くからのシステムエンジニアの方、ご想像のとおりです。

図4. 国内におけるデータセンター事業者数 （合計 313社）

　続いて、IPv4アドレス空間をパブリッククラウドの観点から資源として分析してみましょう。

　図5はパブリッククラウドにおけるIPv4アドレスとポート番号における未使用空間を示したものです。すべてではありませんが、グローバル環境ではポート80番や特定ポート番号のみに偏って使用されていることがお分かりいただけるかと思います（クラウド上の仮想マシンから通信する時には、これらポート番号も、動的に一時利用されるポート（Ephemeral Port）としてしっかりと活用されてはいるのですが……）。

図5. IPv4アドレスとポート番号における未使用空間

　これらIPv4アドレスとポート番号における未使用空間の再利用について、少し観点は変わりますが現在運用されているネットワーク設計例をみてみましょう。図6はSalesforce社のPaaSであるHerokuにおけるHTTPルーティングの利用例です。

　グローバルIPv4アドレス空間からのアクセスを、HTTPを理解するアプリケーションゲートウェイを介して、プライベートIPv4アドレス空間のインスタンスへ振り分けていることが分かります。

図6．HerokuにおけるHTTPルーティングの利用例

　詳細はHerokuのみぞ知るといったところですが、インスタンス上で動作するアプリケーションログから仕組みの一部と思わしきところがみえます（図7）。

図7. HerokuにおけるHTTPルーティング処理とその推定

　つづいて、考えられるIPv4アドレス再利用の方式について考察していきましょう。