【NAT64】[Jool] Linuxだけで実装するNAT64(設計・構築編)

1. はじめに

去る2016.08.20に開催されましたiOSDC(iOS Developers conference)にて、
このカンファレンスで使えるWi-Fiネットワークの構築にCONBUメンバーとして参画し、
ありがたくもNAT64の実装に携わってきました。
聞くところによりますと、(省略:前回記事をご覧ください)

概要編ではJoolというNAT64コンポーネントを採用したと述べました。
本記事ではJoolを構築し動かすまでを記載します。

Jool: https://jool.mx/en/index.html
なお、手順は公式ページのInstallationに概ね準拠しています。

また、iOSとIPv6とのトピックはiOSDC関連まとめの中では
結構なヒット作となっておられます、以下もご覧いただけるとより楽しめるかと思います。

IPv6に関するプログラミングアンチパターンが面白いんじゃよ。

■IPv6 Readyって何?NAT64/DNS64徹底解説
■上記の発表資料はこちら

2. 構築環境

items	version	notes
Linux OS	ubuntu 14.04.5 LTS	母艦OS
kernel release	4.2.0-27-generic	kernel moduleなので明記
Jool	3.4.4	2016/07時点latest
git	1.9.1	Joolのcloneに

ちなみに、dockerizeにも挑戦しましたが、
ubuntuのofficial docker imageのkernel versionに対応する
kernel headerを見つけきれずに断念しました。未熟未熟ゥ！

3. 設計

これを見つつ、Joolの役割を考えると
「DNS64で付与されたwell-known-prefix向けの通信をipv4に変換するGW」
として機能させればよいことがわかります。
well-known-prefixとは64:ff9b::/96になります。
dest IPが64:ff9b::/96の通信を吸い込んでIPv4にNATしてやるという挙動です。

そのため、以下の項目を設計します。

• クライアント通信受信用IPv6アドレス
• Joolのインターネットアクセス用IPv4アドレス
  • 上記を踏まえNICは2つ必要
• IPv6通信用GW
• IPv4通信用GW
• 周辺の設計として64:ff9b::/96宛の通信をJool稼働マシンにrouting

4. 構築

大まかな構築項目は以下の3つです。

1. 必要なパッケージのインストール
2. Joolのインストール
3. Jool ユーザスペースアプリのインストール

これに沿って進めていきます。

1. 必要なパッケージのインストール

• OSのアップデート・アップグレード
  セキュリティ対策的な感じでやっておきます。

  $ sudo apt-get update
  $ sudo apt-get upgrade
  

• パッケージインストール
  必要なパッケージは次の通りです。

  name	way to use
  git	Joolのcloneに
  dkms	kernel moduleのインストールに利用
  build-essential	公式準拠
  linux-headers	公式準拠
  autoconf	ユーザスペースアプリインストールに必要
  pkg-config	同上
  libnl-3-dev	同上

  インストールコマンドはこんな感じでババッと。

  パッケージインストール

  $ sudo apt-get install git
  $ sudo apt-get install dkms
  $ sudo apt-get install build-essential
  $ sudo apt-get install linux-headers-$(uname -r)
  $ sudo apt-get install autoconf
  $ sudo apt-get install pkg-config
  $ sudo apt-get install libnl-3-dev
  

2. Joolのインストール

• Joolの取得とインストール
  ホームディレクトリにcloneしてしまってよいです。
  そのあとはdkmsでインストールします。

  Joolのインストール

  $ cd
  $ git clone https://github.com/NICMx/Jool.git
  $ sudo dkms install Jool
  

3. Jool ユーザスペースアプリのインストール

• ユーザスペースアプリとは?
  Joolの起動状態やセッションテーブル等を確認するためのツール(コマンド群)です。
  こう書いてあるので、直訳しただけ。

• インストール
  公式通りこういう感じで、サックリと
  だと不親切すぎるので、ちょっと解説します。
  git cloneしたフォルダ構成のうち、Jool/usr配下にユーザスペースアプリインストール用の資材が格納されています。
  ですので、cd Jool/usrした後に以下コマンドでインストール。

  ユーザスペースアプリのインストール

  $ cd ~/Jool/usr
  $ ./autogen.sh
  $ ./configure
  $ make
  $ sudo make install
  

起動方法ですが、

$ sudo modprobe jool pool6=64:ff9b::/96 pool4=$YOUR_IPV4_ADDR

で起動します。
sudo make installしたので、root権限が必要です。

以下のコマンド・出力を得られれば、ユーザスペースアプリも正常に動いています。
ユーザスペースアプリも、sudo権限が必要なコマンドがあります。

$ sudo jool -s
~~ (中略) ~~
TCP:
---------------------------------
(empty)
UDP:
---------------------------------
(empty)
ICMP:
---------------------------------
(empty)

5. つづく

ここまではよかったんですが、さすがに色々チューニングしました。
運用ってほんとうに大事ですね。というわけで、
まじめにほんとうに大事な運用周りは次回記事で。