Raspberry Pi 3B+ と Ipoe(IPv6) ds-lite 接続について

2018年8月10日2019年3月4日

今回はRaspberry Pi を使って、Ipoev6 ds-lite の通信構築について書きたいと思います。
Raspberry Pi は学校教育で使用される超小型PCになりますが、自分の場合はオンラインゲームの為に購入しました。
自宅のインターネット回線は “NTTのフレッツ光の通信回線" かつ “プロパイダーはau one net"を使っています。
普通に利用する場合には全然大丈夫ですが、オンラインゲームの場合だと “PING値" “通信混雑" “その他" などなどがあります。
現在、その改善策の一つとして “ds-lite" となります。
今回は必要最低限の構築かつ自分の環境での状態を書きたいと思います。

【必要前提】
・"NTTフレッツ光回線の環境" かつ “フレッツ光ネクスト、フレッツ光ライトプラス、フレッツ光ライト" のサービスである。
・"フレッツ・v6オプション" の手続きが完了している。
・"Raspberry Pi 3B+" に OSがインストールがされている。
・DS-lite対応のプロパイダーに契約をしている。

【必要機材】
・Raspberry Pi 3B+ 本体 ※1※2
・USB専用のLANアダプター ※2
・スイッチングハブ ※2
・LANケーブル 3つ ※2
・ディスプレイ(HDMI対応)
・マウス
・キーボード
・PC
※1 本体については、オプション品を使用しています。
※2 製品・機器の規格によりインターネット速度が異なります。ご利用される機器情報を必ず把握をして下さい。

【必要環境】
・Raspberry Pi 3B+ OS：NOOBS ver2.8.2

【DS-lite対応プロパイダー】
・INTERLINK　サービス名：ZOOT NATIVE

【構築完成図】

【設定方法】
1. 電源ケーブル・USB専用LANアダプター・ディスプレイ・マウス・キーボードをRaspberry Pi に接続する。
2. Raspberry Pi の本体のLANに “ONU側のスイッチングハブ" に接続する。
※Raspberry Pi のネットワークデバイス “eth0" となる。
3. 電源を入れる。
4. ターミナルまたは端末を起動する。
5. OSの標準でDHCPクライアントのパッケージを停止する。

pi@raspberrypi:~ $ sudo systemctl stop dhcpcd
pi@raspberrypi:~ $ sudo systemctl disable dhcpcd

6. “eth0" のネットワークデバイスの設定ファイル作成

pi@raspberrypi:~ $ sudo vi /etc/network/interfaces.d/eth0

《ファイル内容》

auto eth0
iface eth0 inet manual

7. “eth1" のネットワークデバイスの設定ファイル作成
USB専用LANアダプターネットワークデバイス “eth1" となります。
このデバイスでは “DHCPサーバ" 構築するための設定になります。

pi@raspberrypi:~ $ sudo vi /etc/network/interfaces.d/eth1

《ファイル内容》

auto eth1
iface eth1 inet static
address 192.168.99.1
netmask 255.255.255.0

8. ネットワーク設定を更新する

pi@raspberrypi:~ $ sudo systemctl restart networking

または

pi@raspberrypi:~ $ sudo ip l set eth1 down

pi@raspberrypi:~ $ sudo ip l set eth1 up

を行う。
たまに、ネットワークデバイスの更新が出来なかったことがあったので、その場合はシステム再起動する。

pi@raspberrypi:~ $ reboot

9. DHCPサーバの設定をする
9.1 “isc-dhcp-server" のパッケージをインストールする。

pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install isc-dhcp-server

9.2 設定ファイルを編集する。

pi@raspberrypi:~ $ sudo vi /etc/dhcp/dhcpd.conf

《ファイル内容》
最終行に追加する。

subnet 192.168.99.0 netmask 255.255.255.0 {
 option routers 192.168.99.1;
 option subnet-mask 255.255.255.0;
 option domain-name-servers 8.8.8.8;
 range 192.168.99.239 192.168.99.251;
}

9.3 更新する。

pi@raspberrypi:~ $ sudo systemctl restart isc-dhcp-server

10. ipv6を使って専用トンネルを構築する。

専用のトンネルを構築をして、ipv4のパケットをカプセル化する。
そして、カプセル化したデータをトンネル通じて、INTERLINKのサーバに送る。
という感じになるそうです。
※本当は “INTERLINKのサーバ" という文は間違えです。
※ipv6のアドレスは “インターネットマルチフィードのtransixサービス" 管理かつ ipv6アドレスを取得になります。
※INTERLINKのサービスを利用させて頂いていますので、上の画像を作りました。
※詳しいことについては・・・お調べをお願い致します。

10-1. “eth0″のipv6アドレスを調べる。

pi@raspberrypi:~ $ ifconfig

《実行結果》

赤枠のipv6のグローバルIPアドレスになる。
これをテキストファイルなどにメモをする。

10-2. カーネルモジュールを設定する。

pi@raspberrypi:~ $ sudo modprobe ip6_tunnel

10-3. トンネリングの接続設定をする。
“インターネットマルチフィードのtransixサービス" と少し書きました。
トンネル構築するために、どうしても必要事項なりますので注意をお願い致します。
また、サービスの変更理由により接続先のアドレスが変わる場合があります。
INTERLINKのサポートへ確認をお願い致します。

《2018年8月9日現在》
NTT東日本エリアから接続する方
2404:8e00::feed:100
2404:8e00::feed:101

NTT西日本エリアから接続する方
2404:8e01::feed:100
2404:8e01::feed:101
《—————》

pi@raspberrypi:~ $ sudo ip -6 tunnel add ip6tnl1 mode ipip6 remote 【※3】 local 【※4】 dev eth0

※3 NTT指定エリアから1つのipv6アドレスを選んで下さい。　【】は不要
※4 先ほど “eth0" で自分のipv6アドレスを入力してください。　【】は不要

10-4. トンネルインターフェースを有効化する。

pi@raspberrypi:~ $ sudo ip link set dev ip6tnl1 up

11. ルーティングの設定をする。
11-1. 構築したトンネルをデフォルトルートに追加する。

pi@raspberrypi:~ $ sudo route add default dev ip6tnl1

11-2. IPv4アドレスのフォワーディングの許可

pi@raspberrypi:~ $ sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

これにより、DHCPサーバより “eth1" で接続されたパソコンまたはルータなどds-liteを使ったインターネットを利用することが出来る。

【補足事項】
2018年現在、ds-lite対応ルータが販売されるようになりました。
もしかすると・・・利用者が増えてくるのではないかなぁ・・・と思います。
その場合、ping値、速度も遅くなるのではないかなぁ・・・
と思う自分がいます。

【実行結果】
《Raspberry Pi 内のネットワーク確認画面》

《DHCPに接続したパソコンでのネットワーク確認画面》

《pingテスト -各検索エンジン-》

《pingテスト -FF14 MANAサーバー-》

《サイト：speedtest》

※"フレッツ光ネクストファミリー・ハイスピードタイプ／ファミリータイプ下り：200M/上り：100M" の実行結果になります。