Internet Infrastructure Review（IIR）Vol.57
2022年12月26日

1. 定期観測レポート

IIJインフラから見たインターネットの傾向～2022年

インターネットサービスを提供するIIJは、国内でも有数規模のネットワーク・サーバインフラを運用しています。ここでは、その運用によって得られた情報から、この1年間のインターネットの動向について報告します。特に、BGP経路、DNSクエリ解析、IPv6、モバイルの各視点から変化の傾向を分析しました。

Theme 01 BGP・経路数

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表-1「IPv4フルルート」に含まれるプレフィクス長ごとの経路数の推移

次に「IPv6フルルート」の情報（表-2）及び「IPv6フルルート」に含まれるuniqueIPv6/64ブロック数の情報（表-3）を確認します。

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表-2「IPv6フルルート」に含まれるプレフィクス長ごとの経路数の推移

経路総数は15万超に達しましたが、増加数は昨年の50%強（約2.3万経路）にとどまりました。一方でunique/64ブロックの増加数は昨年の約3.4倍（714.6億ブロック）となりました。これはプレフィクス長の短い（/20 ～/31）経路の数が大きく増加した影響と考えられ、規模の大きいネットワーク組織（移動体通信事業者など）におけるIPv6導入がより進んだのではないかと推測されます。なおuniqueブロック数の加算に寄与する、より短いプレフィクス長の情報がない経路が増加分に占める割合は45.2%でした。

最後に「IPv4/IPv6フルルート」広報元AS（Origin AS）数を確認します（表-4）。なおこの1年の間にAPNICに4094、LACNICに1024の32-bit only AS番号が追加割り振りされています。

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表-4「IPv4/IPv6フルルート」の広報元AS数の推移

16-bit AS番号Origin ASの減少数及び32-bit only AS番号Origin ASの増加数は共に昨年より減少しました。特に後者は昨年の4割に届かず、その結果32-bit only ASがOrigin AS 全体に占める割合も49.0%にとどまっています。またIPv6経路を広報するAS（"IPv6-enabled"）も数は増加したものの、その増加率は過去10年で初めて10%を下回りました。比較的変化の小さい年であったと言えますが、この傾向が継続するのか、または今般のコロナ禍による経済活動縮小の一時的影響であるのか、来年も注目したいと思います。

Theme 02 DNSクエリ解析

IIJでは利用者がDNSの名前解決を利用できるようフルリゾルバを提供しています。ここでは名前解決の情況を解説し、IIJで2022年10月5日に行ったフルリゾルバの1日分の観測データから、主にコンシューマサービス向けに提供しているサーバのデータに基づいて分析と考察を行います。

フルリゾルバは利用者端末からのDNS問い合わせに応じて名前解決機能を提供します。具体的には、名前を解決するためrootと呼ばれる最上位のゾーン情報を提供する権威ネームサーバのIPアドレスを手がかりとして、問い合わせを行い、適宜権威ネームサーバをたどって必要なレコードを探します。フルリゾルバで毎回反復問い合わせを行っていると負荷や遅延の影響が問題となるため、得られた情報はしばらくキャッシュしておいて再び同じ問い合わせを受けた場合にはそのキャッシュから応答しています。最近はこの他にも家庭用ルータやファイアウォールなど、通信経路上の機器にもDNS関連の機能が実装されており、DNS問い合わせの中継や制御ポリシーの適用に関わっている場合があります。また、Webブラウザなど一部のアプリケーションでは独自の名前解決機能を実装している場合があり、OSの設定とは異なるポリシーで名前解決を行っている場合もあります。

ISPは接続種別に応じたPPPやDHCP、RA、PCOなどの通知手段を利用してフルリゾルバのIPアドレスを利用者に伝え、利用者端末が名前解決用のフルリゾルバを自動設定できるようにしています。ISPは複数のフルリゾルバを利用者に伝えられる他、利用者は自身でOSやWebブラウザなどの設定を変更して利用するフルリゾルバを指定、追加することもできます。端末に複数のフルリゾルバが設定されている場合、どれを利用するかは端末の実装やアプリケーションに依存するため、フルリゾルバ側では利用者が総量としてどの程度の問い合わせを行っているか分かりません。このため、フルリゾルバでは問い合わせ動向を注視しながら、常に処理能力に余裕を持たせた運用を心がける必要があります。

IIJが提供するフルリゾルバの観測データを見てみると、利用者の利用傾向を示すように時間帯によって問い合わせ量が変動し、朝4時25分ごろに問い合わせ元のIPアドレス当たり最小の0.13query/sec、夜22時頃にピークを迎えて0.34query/sec程度になっています。昨年に比べると最小となる深夜帯は+0.01ポイントの伸びとそれほど大きな変化はありませんが、ピークの夜間帯は+0.04ポイント程度伸びています。昨年に比べると伸び率は多少鈍化したように見えますが、引き続き増加傾向が続いています。問い合わせ傾向を通信に使われたIPv4とIPv6のIPプロトコル別に見てみると、昨年とほぼ同様の傾向が見られ、IPv4を通信に使った問い合わせが全体の約59%、IPv6が約41%となっています。

近年の特徴的な傾向として、朝方の毎正時などキリの良い時刻に一時的に問い合わせが増加しています。問い合わせ元数も同時に増えていますし、特に朝6時、朝7時に顕著に傾向が見られるため、利用者の端末でタスクをスケジュールしたり、目覚まし機能などで端末が起動することに伴う機械的なアクセスが原因ではないかと推測しています。その他、毎正時の14秒前と9秒前の問い合わせも増加しています。これは昨年も見られた傾向で、毎正時に増加する問い合わせ量では急な増加後、緩やかに問い合わせ量が減っていくのに比べて、毎正時前の増加では急な増加の直後にそれまでの問い合わせ量程度に戻っています。つまり多くの端末が綺麗に同期して問い合わせを行っていることから、何かすぐに完了する軽量なタスクが実行されているのではないかと推測しています。例えば接続確認や時刻同期など基本的なタスクを本格的なスリープ解除前に終わらせるような機構があり、これに利用されている問い合わせが影響していると予想しています。

問い合わせレコードタイプに注目すると、ホスト名に対応するIPv4アドレスを問い合わせるAレコードとIPv6アドレスを問い合わせるAAAAレコードが全体の約8割を占めています。AとAAAAの問い合わせ傾向は通信に利用されるIPプロトコルで違いが見られ、IPv6での問い合わせではより多くのAAAAレコード問い合わせが見られます。IPv4での問い合わせでは、全体の60%程度がAレコード問い合わせ、20%程度がAAAAレコード問い合わせです（図-2）。一方IPv6での問い合わせでは、全体の40%程度がAレコード問い合わせ、36%程度がAAAAレコード問い合わせとAAAAレコード問い合わせの比率が高まっています（図-3）。昨年と比べるとIPv4、IPv6共に4ポイント程度Aレコードの問い合わせが減少しています。

一昨年から観測され始めたHTTPSタイプのDNS問い合わせがIPv4で15%、IPv6で21%程度を占めており、昨年と比べるとIPv4で+4ポイント、IPv6では+3ポイントと順調な伸びを示しています。一方、IPv4、IPv6共にSRVレコードの問い合わせ比率が減少し、今回からはその他に合算されています。

その他、IPv6では0.12%とまだ全体に対する比率は少ないながらも新しいSVCBレコードの問い合わせが増えてきています。これは、Discovery of Designated Resolvers（DDR）という、クライアントが暗号化に対応したフルリゾルバを検出するための新しいプロトコル提案が影響している可能性があります。この提案では、クライアントは暗号化に対応していないリゾルバを利用する場合、まず最初に_dns.resolver.arpa.のSVCBレコードを問い合わせることとしています。リゾルバがこの問い合わせに必要な情報を含めて応答することで、クライアントにDNS-over-HTTPS（DoH）やDNS-over-TLS（DoT）、DNS-over-QUIC（DoQ）といった暗号化に対応したリゾルバの情報を通知することができます。IPv6に対応したクライアントはソフトウェアのアップデート対象となっている新しめの実装が多く、このような新しい仕様に対応した問い合わせが増えていると推測しています。

Theme 03 IPv6

今回もIIJバックボーンのIPv6トラフィック量、送信元AS、主なプロトコルについて見ていきます。また、2019年の本レポートのVol.45（https://www.iij.ad.jp/dev/report/iir/045.html）で紹介した、モバイル端末OS別のIPv6接続状況について、3年ぶりに調査したいと思います。

トラフィック

IIJのコアPOP（東京3ヵ所、大阪2ヵ所、名古屋2ヵ所）のバックボーンルータで計測したトラフィックを図-4に示します。集計期間は2022年1月1日から9月30日までの9ヵ月間です。

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図-4 IIJコアPOPのバックボーンルータで計測したトラフィック

2022年はIPv6もIPv4も総じてトラフィックは横ばいとなりました。これまではIPv4でも数％、IPv6の場合は十数％の伸びを示していたので、横ばいとなるのはかなり珍しいように思います。ここ数年を振り返ると、2020年はコロナ影響による若干の停滞、2021年は反動による大きな増加となっていたため、今年は目立った傾向が出ていない状況なのかもしれません。

昨年同様に仕事初めの2022年1月4日を1とした推移をグラフ化したものが図-5となります。IPv6、IPv4共に横ばいというより若干の減少が見て取れます。

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図-5 1月4日のトラフィックを1としたときの変動状況

次に、トラフィック全体に占めるIPv6の比率を図-6に示します。年初は22%を超えることもありましたが、概ね16%から20％の間で推移しており、9ヵ月間の平均は17.8%となりました。

5年前からのIPv6比率の推移を表-5にまとめます。

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表-5 IPv6比率の推移

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図-6 トラフィック全体に占めるIPv6の比率

送信元組織（BGP AS）

次に2022年1月1日から2022年9月30日までの、IPv6とIPv4の平均トラフィック送信元組織（BGP AS番号）の上位を図-7と図-8に示します。

前回の本レポートVol.53（https://www.iij.ad.jp/dev/report/iir/053.html）で、日本の大手コンテンツ事業者であるA社がIPv6トラフィックの2位になったことを報告しましたが、今年はその事業者が占有率8.8%で1位となりました。2位は昨年まで連続して1位だったB社で7.9%、3位は昨年同様米国大手CDN事業者のC社で3.6%となっています。また、日本の大手コンテンツ事業者であるG社も1.7%+0.6%（事業別にASを複数所有している）で上位に食い込んできており、徐々に日本のコンテンツ事業者もIPv6への対応を進めていることがうかがえます。

利用プロトコル

IPv6トラフィックのProtocol番号（Next-Header）と送信元ポート番号で解析したグラフを図-9に、IPv4トラフィックのProtocol番号と送信元ポート番号のグラフを図-10に示します。期間は2022年10月3日（月）から10月9日（日）までの1週間です。

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図-9 IPv6トラフィックの送信元ポート解析

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図-10 IPv4トラフィックの送信元ポート解析

IPv6では、昨年3位だったESP（IPSec）が5位に後退し、昨年5位だったUDP4500（NAT Traversal IPSec）が3位となり、逆転した形となりました。IPv6でNATは基本的には使いませんが、NAT-Tのポートを使うのは実装を共通化する意図があるのでしょうか。なお、土日昼間はIPv6トラフィックも平日と比べ伸びていますが、ESPやUDP4500はかなり減っており、主にリモートワークなどの業務に利用されていることが想像できます。

IPv4は昨年とほぼ変わらない傾向のようです。面白いことに、IPv4は平日より休日の方がトラフィックが若干減っているように見えますが、反対にIPv6は増えているように見えます。これは企業ネットワークよりも個人宅の方がIPv6利用率が高いと言えるのでしょうか？現時点では確かなエビデンスがないので想像でしかありませんが、機会があれば調査してみたいと思います。

モバイル端末OSの違いによるIPv6接続状況

iOSの接続のうち85.7%はIPv6有効となっており、かなり高い比率でIPv6が有効になっています。ただ、3年前の調査時は90.8%がIPv6有効だったので、有効化率は低下しています。

Androidは21.7%がIPv6有効でした。3年前の調査時はAndroidのIPv6有効化率は14.08%だったので、7.6ポイントほど増加しています。ただ、iOSに比べIPv6有効化率に大きな差がある状況は変わっていません。

その他（Wi-FiルータやUSBドングル、IoT機器など）は、25%がIPv6有効になっていました。Wi-FiルータでもIPv6対応端末が増えているのか、AndroidよりもIPv6有効化率が高いのは意外でした。ただ、接続端末のほとんどがスマートフォンまたはタブレットとなっているため、その他に分類される端末数は圧倒的に少量となっています。

まとめ

今回もIIJバックボーンコアのトラフィック、送信元AS、プロトコルについて紹介しました。トラフィック量は年初から横ばいもしくは微減といった状況でしたが、IPv6の利用率は1年前より増加し、過去6年で最高となりました。送信元ASは日本のコンテンツ事業者のIPv6トラフィックが伸張していることが確認できました。プロトコルは大きな変化はなく、IPv6、IPv4共に、引き続きWeb系プロトコルが中心で、次点で主にVPN系のプロトコルが使われている状況となっていました。

また、モバイル端末OS別のIPv6接続状況についても紹介しました。モバイルサービスにおいては、全体の半数以上の端末がIPv6有効となっており、トラフィックも3割程度がIPv6となっていました。OS別に見ると、3年前と同様、Apple iOS は8割以上の端末でIPv6が有効なのに対し、Androidは8割がIPv6無効といった状況は変わりませんが、AndroidのIPv6接続率は増加していました。

引き続き様々な角度からIPv6の状況を観察しつつ、何か新しい発見がありましたら紹介したいと思います。

Theme 04 モバイル 3G、LTEの状況

ここ数年間、モバイルのトラフィック傾向はコロナ禍の影響を受けた状況となっていました。その中でもここ1年間のトラフィック状況をまとめてみます。対象期間は2021年10月1日から2022年9月30日です。

まず、NTTドコモが2026年3月末で3G通信サービスを終了することになっていますので、現状3Gトラフィックはどのような状況にあるか報告します。

全体トラフィックにおける3G（図-13）の割合は下記のとおりです。コンシューマ向けサービスにおいては平均で全体トラフィックの0.05%程度しか3G通信はなく、ほぼゼロに等しい状況になっています。法人向けサービスにおいて平均で6.4%が3G通信として使われている状況です。傾向を見ると、2022年4月ごろまでは微減という状況で大きな変動なく推移していますが、2022年5月以降になると減少傾向が加速しているように見えます。

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図-13 全体トラフィックにおける3G通信の割合

次は法人向けサービスにおけるトラフィック状況とセッション数状況を見てみます。2021年10月1日を基準日としたときの法人向けサービスのトラフィック量（図-14）とセッション数（図-15）に関する傾向をグラフにしたものです。

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図-14 法人向けサービストラフィック量傾向

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図-15 法人向けサービスセッション数傾向

トラフィック量に関してですが、LTEのトラフィック量に関しては徐々に増加する傾向が年間を通じて続いていますが、2022年6月以降は増加傾向が少しだけ加速しているように見えます。また、3Gのトラフィック量に関しては前述のとおり、2022年4月までは微減という状況でしたが、2022年5月以降は減少傾向が加速している状況です。

セッション数を見てみると、LTEのセッション数に関してはトラフィック量と同様に徐々に増加している傾向が年間通じて続いている状況ですが、2022年7月以降に増加傾向が少しだけ加速しているように見えます。また、3Gのセッション数に関しては、2021年12月までは基準日である2021年10月1日とほぼ同等な状況でしたが、2022年に入り断続的に減少傾向が続いています。

法人向けサービスにおいてはトラフィック傾向がお客様の3GからLTEへの移行計画の進捗に左右されることになります。モバイル設備担当としては、終了が見えている3G通信が減り、LTE通信が増加していくのは喜ばしいことですので、引き続き安定的な設備を提供しながら3G通信の減少を見守りたいと思っています。

次は、コンシューマ向けサービスにおけるトラフィック状況とセッション数状況を見てみます。2021年10月1日を基準日としたときのコンシューマ向けサービスのトラフィック量（図-16）とセッション数（図-17）に関する傾向をグラフにしたものになります。

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図-16 コンシューマ向けサービストラフィック量傾向

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図-17 コンシューマ向けサービスセッション数傾向

トラフィック量に関して言えば、東京都においてまん延防止等重点措置が発令中だった2022年2月下旬まではLTE通信はほぼ横ばいとなっていましたが、3月以降は右肩上がりで増加し、基準日から1.4倍程度のトラフィック量に増えています。特に8月上旬からはトラフィック量が一段多くなるような形になっていますが、こちらは設備増強の効果が表れたためになります。また、3Gのトラフィックに関しては右肩下がりで徐々に減少していたものの、LTE同様に8月上旬に急増しています。理由はLTEと同様に設備増強の効果が表れたためと考えられます。3Gトラフィックに関しては大幅に効果が出ているように見えますが、前述の3Gの割合について説明したとおり、コンシューマ向けサービスにおいて、3G通信はLTE通信に比較するとほぼゼロの状態であるため、少しの効果でも大きな効果があったように見えている状況になっています。

一方セッション数を見てみると、LTEのセッション数に関しては年間を通してほぼ横ばいの微増という状況でした。また3Gのセッション数に関しては年間を通して右肩下がりの減少傾向になっています。

コンシューマ向けサービスの通信に関してはほぼLTE通信となっていますが、セッション数が変わらないもののトラフィックが1年間で基準日の1.4倍程度に増加している状況になっています。すなわち、1セッション辺りのトラフィック量が単純に増えている状況になります。スマートフォンで行えることが増えれば増えるほど1セッション辺りのトラフィック量が増える傾向にあると思いますので、設備の観点からすればいろいろと難しい課題ではありますが、対策を考えていきたいと思います。

1. 定期観測レポート IIJインフラから見たインターネットの傾向～2022年

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