PR

Question 1
IPv6って,一言で言うと何?

Answer 1

 「IPv6」とは「internet protocol version 6」の略です。「IP」(internet protocol)というプロトコルの「6番目のバージョン」という意味になります。

 IPは,最も幅広く使われているプロトコルです。インターネットをはじめとして,企業や家庭のLAN,通信事業者のネットワークなど,あらゆるところで使われています。すべてのデータを「IPパケット」という小さな単位にしてやりとりするという特徴を持っています。

 現在,インターネットなどで広く利用されているのはIPのバージョン4,すなわち「IPv4」です。IPでは,バージョン5を別の実験用プロトコルに割り当てていたので,バージョン4の後継となるプロトコルとして,バージョン6が選ばれました。ですから,実質的にIPv4の次世代プロトコルはIPv6ということになります。

 IPv4は,1978年に原型ができてから,ほとんどそのままの姿で現在まで使われてきました。インターネットの発展に伴い,最初の仕様では不都合なことが出てきましたが,あとから工夫を加えることでなんとかしのいできたのです(その不都合なことについては,あとの質問の回答で詳しく触れることにします)。

 しかし,IPの開発に携わってきた人たちは,その場しのぎの工夫ではいずれ限界が来ると考えました。そこで,1990年台前半にIPv4の後継となるプロトコルの検討が始まりました。当初はいろいろな候補が提案されましたが,1995年に現在のIPv6の基本仕様となるRFC1883「Internet Protocol,Version 6(IPv6)Specification」が,標準化団体IETFによって承認されました。その後も,IPv6とそれを支える周辺プロトコルの開発が続けられています。

Question 2
今使っているIPv4と何が違うの?

Answer 2

 単刀直入に言いますと「IPv6はアドレス長が長い」。この一言に尽きます。

 IPは,IPパケットのあて先や送信元を指定するための目印として「IPアドレス」という情報(ビット列)を使います。そのビット列の長さが,IPv4とIPv6では大きく異なるのです。

 図1-1を見てください。IPv4アドレスとIPv6アドレスを並べて比較しています。IPv4アドレスは32ビット長の値です。0または1が32個並びます。一方のIPv6アドレスは,IPv4アドレスの4倍,128ビットです。0または1が128個も並ぶことになります。

図1-1●IPv4とIPv6の比較
図1-1●IPv4とIPv6の比較
IPv4とIPv6の違いを簡単にまとめた。IPv6はIPv4を改良して作られたので,いろいろ異なる点はあるが,何と言っても最大の違いはアドレス長である。 [画像のクリックで拡大表示]

 アドレスの表し方も変わりました。IPv4のアドレスでは,見やすくするために,10進数が利用されています。32ビットのアドレスを8ビットずつ「.」で四つに区切り,それぞれを0~255の10進数で表すというものです。

 それに対して,IPv6ではアドレスを16進数で表記することにしました。128ビットを16ビットずつ「:」で八つに区切り,それぞれ0~FFFFの16進数で表します。さらに短くするため,「0」が連続する部分は1カ所だけ,「: :」のようにコロンを重ねて省略できるようにしました。

 このようにアドレス長を長くしたのは,使えるアドレスの数を大幅に増やすためです。Answer 1で紹介したIPv4で不都合なこととは,IPアドレスが枯渇しそうだという懸念です。現在は,IPv4の運用上の工夫によって,IPv4アドレスがすぐ枯渇することはないと考えられています。しかし,いずれIPv4アドレスが使い尽くされてしまうことは間違いないでしょう。例えば,米シスコシステムズのトニー・ヘイン氏は2005年9月に発表したレポートで,2009~2016年ごろにはIPv4アドレスが枯渇すると予測しています。そのような事態に備えて,たくさんのアドレスを確保できるIPv6が開発されました。

 では,IPv4とIPv6は,それぞれどのくらいの数のアドレスが使えるのでしょうか。IPv4の場合,単純に計算すると2の32乗,すなわち約43億個のアドレスを用意できます。一方のIPv6で使えるアドレスの数は,2の128乗です。計算すると,34に0が37個も付く膨大な数値になります。日常使う数の単位では表現できません。実用上,ほぼ無尽蔵と言えるでしょう。

 このように,IPv6のそもそもの開発動機は,アドレスをたくさん確保できる次世代IPを作るというものでした。そのとき,「せっかくIPを新しいバージョンに作り直すのだから,ついでにさまざまな改良を加えよう」ということになりました。そのようにして追加された,IPv4にはないIPv6の仕様の代表例をいくつか紹介しましょう。

 アドレス長の長さに次いでIPv6の重要な特徴に挙げられるのが,「アドレスの自動設定」でしょう。IPv6対応の端末は,自分でIPv6アドレスを生成したり,IPv6ルーターなどから自動的にアドレスをもらったりするように作られています。このため,IPv4のように,ネットワーク管理者が苦労してアドレスを設定する必要はありません

 このほかにも,IPv6は,1台の端末から複数の端末に効率良くパケットを送れる「マルチキャスト通信」や,認証や暗号化によって通信のセキュリティを高める「IPsec」という機能を標準仕様として備えています。こうした機能はIPv4でも利用できますが,別のプロトコルとして実装されているため,使うには余分な手間とコストがかかります。