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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
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。
【問題】
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。
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。
【解説】
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。
IPv6アドレスの基本構造
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。
グローバルルーティングプレフィックス: 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。
サブネットID: 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。
インタフェース識別子: 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。
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。
EUI-64形式によるインタフェース識別子の生成
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。
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。
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。
Mermaid図解：IPv6アドレス構造（標準的な/64分割）
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")
【選択肢の吟味】
| 選択肢 | 判定 | 解説 |
|---|---|---|
| ア | 誤り | 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。 |
| イ | 正しい | 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。 |
| ウ | 誤り | 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。 |
| エ | 誤り | 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、「通常48ビットで構成される」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。） |
正解はイです。
【ポイント】
IPv6アドレスの構成: 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。
EUI-64形式: 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。
プレフィックスの内訳: 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。
