IPv4 と IPv6 違いは何で、なぜ重要なのか

更新日 2024年9月12日

インターネットが成長を続けるにつれ、より高度な IP アドレス指定システムの必要性が明らかになりました。インターネットプロトコルの 4 番目のバージョンである IPv4 は、何十年にもわたってインターネット通信の基盤となってきました。しかし、その後継である IPv6 は、IPv4 の制限に対処するために徐々に採用されつつあります。

IPv6の必要性

IPv4のアドレス空間は約43億個と限られており、インターネット接続デバイスの急速な増加により枯渇しつつある。 ^[1].
IPv6は、約340兆（3.4 × 10^38^）のアドレスを持つ、非常に大きなアドレス空間を提供します。 ^[2].
IPv6のアドレス空間の拡大により、ルーティングの効率化と簡素化が実現します。ネットワーク構成 ^[3].

IPv4とIPv6の主な違い

特徴	IPv4	IPv6
アドレスサイズ	32ビット（4バイト）	128 ビット (16 バイト)
住所の形式	ドット付き10進表記	16進表記
アドレス数	約43億	約340兆
ヘッダー構造	オプションを含む12のフィールド	8 つのフィールド、オプションの拡張ヘッダー
安全	オプション (IPsec)	内蔵（IPsec必須）
サービス品質	限定（ToS フィールド）	改善（フローラベルフィールド）
断片化	ルータとホストによって許可される	ソースホストのみ
ブロードキャストメッセージ	サポート	マルチキャストに置き換えられました
構成	手動またはDHCP	自動構成またはDHCPv6

IPv4 から IPv6 への移行

デュアルスタック実装により、デバイスはIPv4とIPv6の両方を同時にサポートできるため、段階的な移行が可能になります。 ^[4].
6to4やTeredoなどのトンネリング技術は、IPv6パケットをIPv4パケット内にカプセル化し、IPv6トラフィックがIPv4ネットワークを通過できるようにします。 ^[5].
NAT64やDNS64などの変換メカニズムにより、IPv6のみのホストとIPv4のみのホスト間の通信が可能になります。 ^[6].

の IPv4 コンバーターツール移行プロセス中に貴重なリソースとなり、ユーザーは IPv4 アドレスと IPv6 アドレスを簡単に変換し、その違いを理解できるようになります。

未来を受け入れる

IPv4はこれまでも十分に機能してきましたが、インターネットの急速な成長により、IPv6の採用が必要になりました。IPv6は、アドレス空間の拡大、セキュリティの向上、機能の強化により、拡大し続けるデジタル世界の需要を満たす準備ができています。より多くの組織やサービスプロバイダーがIPv6を導入するにつれて、ネットワーク管理者や開発者 2 つのプロトコルの違いを理解し、移行の準備をします。

参考文献

[1] Cisco. (2011). Cisco IT が IPv6 の導入を加速させる方法。 https://www.cisco.com/c/dam/en_us/about/ciscoitatwork/network_systems/docs/cisco_it_case_study_ipv6.pdf

[2] Hinden, R., & Deering, S. (2006). IPバージョン6アドレス指定アーキテクチャ。IETF RFC 4291。 https://tools.ietf.org/html/rfc4291

[3] インターネット協会 (2020). Deploy360プログラム: IPv6. https://www.internetsociety.org/deploy360/ipv6/

[4] Nordmark, E., Gilligan, R. (2005). IPv6ホストおよびルータの基本的な移行メカニズム。IETF RFC 4213。 https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc4213

[5] Carpenter, B., & Moore, K. (2001). IPv4クラウド経由のIPv6ドメインの接続。IETF RFC 3056。 https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc3056

[6] Bagnulo, M., Matthews, P., & van Beijnum, I. (2011). ステートフルNAT64: IPv6クライアントからIPv4サーバーへのネットワークアドレスおよびプロトコル変換。IETF RFC 6146。 https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6146