はじめに
先日、X(旧Twitter)にてこのような投稿をしたところ、少し反響がありました。
あるんですよ…IPv5https://t.co/uF0KC8dFYF https://t.co/xRyyKjRfUy
— ホワイトバード先輩 (@whitebird_sp) January 21, 2025
ということで、IPv5とは何か?どんなプロトコルか?といったものを簡単に解説していきます。
IPv5とは？
RFC上の規定
IPv5は、RFC1190(1990年)ならびに、RFC1819(1995年)に定められたものとなっており、IPv4やIPv6のようにアドレッシングに関する規定ではなく、ST-2と呼ばれるOSI参照モデルのネットワーク層で規定された、ストリーミングに関するプロトコルとなります。
また、RFC1190に記載の通り、"Experimental（実験的）"となっており、限定的な使用として一般普及を目的とはしていません。
そのため、利用者側にはほとんど知られておらず、ごく一部の研究者が使っていたものとなります。
ご存じの通り今日ではストリーミングにRTPやHTTPなどにおいてUDPやQUICといったトランスポート層をベースとしたプロトコルが使用されています。
IPv5(ST-2)の仕組みの概説
ST-2は
ST-2はアプリケーションデータを通すData PathとControl Pathの二つからなります。
Data Pathはデータそのもの、Control PathはStream Control Message Protocol(SCMP)と呼ばれ、ヘッダに含まれるD-bitが0以外の場合、Data Path、0の場合Control Pathとなります。
Control Pathでは以下のような制御を行います。
- 送信元と、送信先（一つまたは複数）のPeeringの確立とストリーミングの開始
- Peeringの追加・削除
- ストリーミングの終了
制御メッセージには、次のようなものが含まれます。
| メッセージ | 用途 |
|---|---|
| ACCEPT | 新規のストリーミングの開始 |
| ACK | メッセージへの応答 |
| CHANGE | サービス品質の変更 |
| CONNECT | コネクションの確立と、新規の送信先の追加 |
| DISCONNECT | 送信先の削除(一つまたはすべて) |
| ERROR | エラーメッセージの送付 |
| HELLO | 隣接するSTエージェント(ルータなど)同士の同期メッセージ |
| JOIN | 既存のストリームへの参加 |
| JOIN REJECT | 既存のストリームへの参加拒否 |
| NOTIFY | STエージェントへの通知メッセージ |
| REFUSE | 新規のストリーミングの開始拒否 |
| STATUS | STエージェントへのステータスクエリ |
| STATUS-RESPONSE | STATUSメッセージへの応答 |
ストリーミングは異なるネットワークやルータを超えて行うことができ、音声・動画といった異なるタイプのストリーミングを行うことができます。
また、帯域の確保もこの中で行うことができ、SCMPは再送処理や、通信が途切れた際の再接続を試みます。
では、なぜこれはIPv5なのか?
RFC1190によると、ST-2のパケットのヘッダをIPv4と分ける意図がありました。最初のIPバージョンヘッダを除き、IPv4とは互換性の内容に作られています。バージョンヘッダは5を使用しており、これは今でもIPv4のプロトコル番号および、IPv6のNext-Headerでは5が使われています。
もともとIP(Internet Protocol)は、IPアドレスを規定するためだけではなく、インターネット上のホストへデータを送信するためのプロトコル（決まりごと）を規定したものになります。
1974年にTCPのデータグラム（送受信単位）として提唱され、
TCPv2として1977年にIPv0、1978年にIPv1～IPv3、そして1979年にRFC755として発表され、IPv4としては最終的に1981年のRFC791でIPv4の最終型となります。
まとめ
IPv5を紐解くと、その前のInternet Protocolの歴史や、TCP/IPがなぜTCP/IPと呼ばれるのか、という話。インターネットそのもののの歴史を探る壮大な物語になります。
RFC791のタイトルはそのもの「INTERNET PROTOCOL」となるので、これが集大成という意気込みを感じます。
また、ST-2そのものも現在の分散アーキテクチャの考え方と通ずるものがあり、「The Network is the Computer.」であり、AWSをはじめとするクラウドサービスがインターネットのOS（たびたびAWS/Amazonの幹部が基調講演でそう言っていますが、もともと誰が言い出したのかは失念してしまいました…）になっているというところにつながっているとするあれば、このIPv5もどこかにつながっているのだと思います。
参考文献