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ネットワークプロトコル:なんちゃら over なんちゃら の一覧表

Last updated at Posted at 2016-06-15

ネットワークの勉強をするとOSI参照モデルというのを習うわけですが、世の中L1の上にL2、その上にL3、…と綺麗に並んでいるかというと全然そんなことはなくて、L2 over L3とかL2.5とかいろいろあるじゃないですか。そこで、なんちゃら over なんちゃら とか、なんちゃら in なんちゃら とか、カプセル化とか、トンネリングとか呼ばれるいろいろなプロトコルを一覧表にしたら分かりやすいかなーと思ったのです。

。。。カオスな表ができあがりました。分かりやすいとは言いがたいところですが、まあ見てやってください。

用語の定義

スパース

これは正式な用語ではなく、本稿のローカルタームです。
通信の両端が「A over B」プロトコルで通信するとき、中継ノードはBのみに対応し、Aプロトコルは単にペイロードとして伝送するのみという場合、その構成をスパース(sparse、疎)な構成と呼びます。逆に、中継ノードを含めて全部のノードが「A over B」プロトコルに対応する構成をデンス(dense、密)な構成と呼びます。
この用語選択は、FCoEのスパースモードとデンスモードからの流用です。

本文

上位 下位 規格書 プロトコル名称 備考 スパース可
ATM L2TPv3 RFC4454 (Google翻訳)
Ethernet AAL5 (ATM) AF-LANE-0084.000 LANE 802.1QはLANE上を通らない。
Ethernet GRE RFC2784 (Google翻訳) EoGRE NVGREとは別物。
Ethernet GRE RFC7637 (Google翻訳) NVGRE NVGREはGREの上位レイヤというよりGREの「一種」とでも呼ぶべき構造。ただしEoGREとは別物。プロトコルタイプは0x6558。RFC7637の文言上、IPv4 over Ethernet over (NV)GRE over IPv4 over Ethernetと定義されているが、ではIPv6やIPSecやPPPやATMは非対応なのか?と言われると、そこはよく分からない。
Ethernet IEEE802.1ah IEEE802.1ah
Ethernet IEEE802.1Q (VLAN) STPはVLAN上を通らない。ただしメーカー独自拡張 (Cisco PVST+) が提供されている。また、VLANごとにSTPを通す標準技術としてはIEEE802.1s (MST) がある。 ○VLAN
Ethernet InfiniBand EoIB
Ethernet IP RFC3378 (Google翻訳) EtherIP ○NAT不可
Ethernet L2TPv3 RFC4719 (Google翻訳)
Ethernet MPLS RFC4448 (Google翻訳) EoMPLS
Ethernet SONET/SDH
Ethernet VXLAN RFC7348 (Google翻訳) 今のところVXLANはEthernetしか通さない。ただしVXLANにはReserved領域があるため、将来は分からない。
FC-2 (Fibre Channel) Ethernet FCoE Ethernetは拡張が必要。
Frame-Relay L2TPv3 RFC4349 (Google翻訳)
GRE IP RFC2784 (Google翻訳) ○NAT不可
GRE DTLS RFC8086 (Google翻訳)
GRE IPSec IPSecトンネルモード
GRE UDP RFC8086 (Google翻訳)
HDLC L2TPv3 RFC4349 (Google翻訳)
IEEE802.1ah Ethernet IEEE802.1ah
IEEE802.1ah IEEE802.1Q (VLAN) IEEE802.1ah 802.11ahヘッダの下位(外側)は802.11Qと共通の構造になっており、中継網には802.11Q対応のL2SWをそのまま使える。
IEEE802.1Q (VLAN) Ethernet IEEE802.1Q LANE、Wi-Fiの上は通らない。 ×
IEEE802.1Q (VLAN) IEEE802.1ah IEEE802.1ah 802.11ahのテナントネットワーク上に802.11Qを通すことができる。
IEEE802.1Q (VLAN) IEEE802.1Q (VLAN) IEEE802.1ad QinQ
IP AAL5 (ATM) RFC2225 (Google翻訳) Classical IP over ATM
IP Ethernet RFC894 (Google翻訳)
IP FC-3 (Fibre Channel) RFC2625 (Google翻訳) IPFC
IP GRE RFC2784 (Google翻訳)
IP InfiniBand RFC4391 (Google翻訳), RFC4392 (Google翻訳) IPoIB
IP IP RFC1853 (Google翻訳) IP in IP
IP IPSec RFC4302 (Google翻訳), RFC4303 (Google翻訳) IPSecトンネルモード
IP MPLS RFC3031 (Google翻訳), RFC3032 (Google翻訳)
IPv4 PPP RFC1332 (Google翻訳)
IPv6 PPP RFC5072 (Google翻訳)
IPSec IP RFC4302 (Google翻訳), RFC4303 (Google翻訳) ○NAT不可
IPSec TCP RFC8229 (Google翻訳) ○NAT可
IPSec UDP RFC3497 (Google翻訳), RFC3498 (Google翻訳) IPSec NATトラバーサル ○NAT可
IPv6 IPv4 RFC2529 (Google翻訳) 6over4
L2TP IPSec RFC3193 (Google翻訳) L2TP/IPSec
L2TPv3 IP RFC3931 (Google翻訳) L2TP over IP ○NAT不可
L2TPv3 UDP RFC3931 (Google翻訳) L2TP over UDP ○NAT可
MPLS ATM RFC3031 (Google翻訳), RFC3035 (Google翻訳)
MPLS DTLS RFC7510 (Google翻訳)
MPLS Ethernet RFC3031 (Google翻訳), RFC3032 (Google翻訳)
MPLS GRE RFC4023 (Google翻訳)
MPLS IP RFC4023 (Google翻訳)
MPLS MPLS RFC3031 (Google翻訳) MPLSラベルは多段化できる(ラベルスタック)。
MPLS PPP RFC3031 (Google翻訳), RFC3032 (Google翻訳)
MPLS UDP RFC7510 (Google翻訳)
PPP AAL5 (ATM) RFC2364 (Google翻訳) PPPoA
PPP Ethernet RFC2516 (Google翻訳) PPPoE
PPP L2TPv3 RFC4349 (Google翻訳)
PPP MPLS RFC4618 (Google翻訳)
PPP SONET/SDH RFC1619 (Google翻訳)
TCP IPSec RFC4302 (Google翻訳), RFC4303 (Google翻訳) IPSecトランスポートモード
UDP IPSec RFC4302 (Google翻訳), RFC4303 (Google翻訳) IPSecトランスポートモード
VXLAN UDP RFC7348 (Google翻訳) RFC7348の文言上、Ethernet over VXLAN over UDP over IPv4 over Ethernetと定義されている。ではIPv6やIPSecやPPPやATMは非対応なのか?と言われると、そこはよく分からない。

以上!
他にもCプレーン的な話とかフレームサイズの話とかマルチキャストとブロードキャストのマッピングとか面倒くさいモロモロは多くありますが疲れてきたので略させていただきます。ごめんあそばせ。

緩募:誰か教えてください

MPLSのルータ (LSR, LER) をEthernetでつなぐ場合、その間に普通のL2SWを挟んでいいんでしょうか。それとも全部MPLSルータで構成しないとダメなんでしたっけ。→ 間にL2SWを挟んでもちゃんと動くとのコメントをいただきました。詳しくはコメント欄を参照して下さい。

VXLANはNATトラバーサルできるんでしょうか。

FCIPとiFCPは、Fibre Channelのレイヤ的にはどのレイヤの上、どのレイヤの下に来ると位置付ければいいんでしょうか。

この手の なんちゃら over なんちゃら 系のプロトコルって他に何かありましたっけ。

EoGREのプロトコルタイプって何番なんでしょうか(NVGREは0x6558)。→ EoGREも0x6558です。従来型EoGREとNVGREとの違いはコメント欄を参照。プロトコルタイプの全リストはこちら

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