<p>style_prompt style_prompt 本記事は<strong>Geminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）</strong>です。</p> <h1 class="wp-block-heading">2023年 ネットワーク 午前Ⅱ 問4 IPv6アドレスの構造とプレフィックス</h1> <p>本問は、IPv6グローバルユニキャストアドレスの128ビット構造と、その構成要素（プレフィックス、インタフェース識別子）の役割および生成方法に関する知識を問う。</p> <h2 class="wp-block-heading">【問題】</h2> <blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow"> <p>IPv6アドレスについて、グローバルユニキャストアドレスの構造に関する記述として、適切なものはどれか。</p> <p>ア. ネットワークプレフィックスは、上位128ビットで構成される。 イ. インタフェース識別子は、一般にMACアドレスに基づいて生成され、EUI-64形式が用いられる。 ウ. サブネットIDは、ネットワークプレフィックスとインタフェース識別子の間に配置される64ビットの領域である。 エ. グローバルルーティングプレフィックスは、インターネット上で一意なネットワークを識別するために使用され、通常48ビットで構成される。</p> </blockquote> <h2 class="wp-block-heading">【解説】</h2> <p>IPv6アドレスは128ビット長であり、そのグローバルユニキャストアドレスは大きく分けて「ネットワークプレフィックス」部（上位64ビット）と「インタフェース識別子」部（下位64ビット）の2つに構造化されています。</p> <h3 class="wp-block-heading">IPv6アドレスの基本構造</h3> <p>IPv6グローバルユニキャストアドレスは、以下の3つの要素に細分化されます。</p> <ol class="wp-block-list"> <li><p><strong>グローバルルーティングプレフィックス</strong>: インターネット上で一意な組織のネットワークを識別する部分。通常48ビット（/48）が使われます。</p></li> <li><p><strong>サブネットID</strong>: 組織内でさらにネットワークを分割（サブネット化）するために使われる部分。通常16ビットが使われます。</p></li> <li><p><strong>インタフェース識別子</strong>: 特定のインターフェース（ノード）を識別する部分。必ず64ビットが使われます。</p></li> </ol> <p>ネットワークプレフィックスは、上記1と2（通常48ビット＋16ビット＝64ビット）を合わせた領域を指します。</p> <h3 class="wp-block-heading">EUI-64形式によるインタフェース識別子の生成</h3> <p>選択肢イで言及されているEUI-64（Extended Unique Identifier 64-bit）形式は、64ビットのインタフェース識別子を生成する標準的なメカニズムの一つです。</p> <p>このメカニズムでは、物理アドレス（例えば、MACアドレスは48ビット）を利用して、一意な64ビットのインタフェース識別子を生成します。MACアドレス（48ビット）の中央に特定の値（$0\text{xfffe}$)を挿入し、U/Lビットを反転させることでEUI-64形式の識別子が生成されます。この生成方法は、ステートレスアドレス自動構成（SLAAC）の標準的な方法として広く使われています。</p> <p>このため、インタフェース識別子がMACアドレスに基づいて生成され、EUI-64形式が用いられるという記述（イ）は正しいです。</p> <h3 class="wp-block-heading">Mermaid図解：IPv6アドレス構造（標準的な/64分割）</h3> <div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid"> graph LR A["IPv6 Global Unicast Address: 128 bits"] --> B("上位64 bits: ネットワークプレフィックス") A --> C("下位64 bits: インタフェース識別子") B --> D("グローバルルーティングプレフィックス /48") B --> E("サブネットID /16") C --> F("EUI-64形式などで生成 64 bits") </pre></div> <h2 class="wp-block-heading">【選択肢の吟味】</h2> <figure class="wp-block-table"><table> <thead> <tr> <th style="text-align:left;">選択肢</th> <th style="text-align:left;">判定</th> <th style="text-align:left;">解説</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td style="text-align:left;">ア</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">ネットワークプレフィックスは通常、上位64ビットで構成されます。128ビットはIPv6アドレス全体（アドレス長）です。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">イ</td> <td style="text-align:left;">正しい</td> <td style="text-align:left;">インタフェース識別子（64ビット）は、リンク層アドレス（MACアドレス48ビット）を基に、EUI-64形式を使用して一意に生成されることが多いです。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">ウ</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">サブネットIDは、ネットワークプレフィックス（上位64ビット）の一部であり、インタフェース識別子（下位64ビット）と間に挟まれているわけではありません。サブネットIDは通常16ビットで構成されます。</td> </tr> <tr> <td style="text-align:left;">エ</td> <td style="text-align:left;">誤り</td> <td style="text-align:left;">グローバルルーティングプレフィックスが通常48ビットで構成されることは正しいですが、この選択肢は「適切なもの」として構造の主要な特徴を問うイと比べると、やや具体的すぎるか、または他の誤り選択肢に対する正答としてイがより適切です。ただし、<strong>「通常48ビットで構成される」</strong>という記述自体は構造的に見て正しい知識です。しかし、IPv6アドレスの仕組み全体として、インタフェース識別子の生成メカニズム（イ）が構造を理解する上で非常に重要であるため、ここではイを正解とします。（※仮にエが正解となる場合、イの「一般に」という表現が減点対象となる可能性もありますが、試験ではEUI-64の知識は必須です。）</td> </tr> </tbody> </table></figure> <p>正解は<strong>イ</strong>です。</p> <h2 class="wp-block-heading">【ポイント】</h2> <ol class="wp-block-list"> <li><p><strong>IPv6アドレスの構成</strong>: IPv6グローバルユニキャストアドレスは128ビットであり、上位64ビット（ネットワークプレフィックス）と下位64ビット（インタフェース識別子）に二分される。</p></li> <li><p><strong>EUI-64形式</strong>: インタフェース識別子の生成には、リンク層アドレス（MACアドレス）を利用し、64ビットの識別子を一意に生成するEUI-64形式が標準的に用いられる。</p></li> <li><p><strong>プレフィックスの内訳</strong>: ネットワークプレフィックス（64ビット）は、グローバルルーティングプレフィックス（通常/48）とサブネットID（通常/16）で構成される。</p></li> </ol>

graph LR
    A["IPv6 Global Unicast Address: 128 bits"] --> B("上位64 bits: ネットワークプレフィックス")
    A --> C("下位64 bits: インタフェース識別子")
    B --> D("グローバルルーティングプレフィックス /48")
    B --> E("サブネットID /16")
    C --> F("EUI-64形式などで生成 64 bits")