「IPv6」への移行が必要なのはなぜ？ 「IPv4」は何が駄目なのか？：IPv6への移行の基本【前編】

インターネットにおける通信で使われる「IPv6」は、「IPv4」の複数の課題を解消するプロトコルだ。どのような点が改善されるのか。移行する前にその基本を覚えておこう。

[Damon Garn，TechTarget]

　IP（インターネットプロトコル）のバージョン「IPv4」は数十年にわたり、インターネットの標準プロトコルとして使用されてきた。IPv4によってさまざまなクラウドサービスやWebサービスが実現してきた。しかし、IPv4は複数の課題を抱えている。その課題と、次世代バージョンの「IPv6」によっていかに課題を解決できるのかを解説する。

IPv4は何が問題なのか？

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　IPv4には、以下のような課題がある。

• 利用可能なアドレス数が約43億に制限される
• 暗号化機能の欠如
• 不十分なルーティング機能

　IPv4のこうした課題を解決するのがIPv6だ。IPv6は以下の特徴を持つ。

• より多くのアドレス空間
• ネットワークセキュリティプロトコル「IPsec」を標準搭載していることによる暗号化
• ヘッダーのシンプル化などによる効率的なルーティング

　以下の表は、IPv4とIPv6の基本的な機能比較を示している。

特徴	IPv4	IPv6
アドレス長	32bit	128 bit
アドレス数	約43億	約340×10の36乗
表記方法	ドット付き10進数	16進数
ブロードキャストアドレス	利用可能	マルチキャストに置き換え
暗号化	デフォルトではなし	IPsecに組み込まれている
構成	静的または動的 「DHCP」 （Dynamic Host Configuration Protocol）など	自動設定またはDHCPv6

IPアドレスのフォーマット

　IPv4アドレスは32 bit長で、4つのオクテット（8bitの集合）に分かれている。各数値は0から255の範囲で「192.0.2.0」のように表記する。IPv6アドレスは128 bit長であり、0から9とAからFまでの16個の文字を使った16進数を使用して「2001:DB8::1:1:1」のように表す。

　IPアドレスでは、ネットワークを識別するための「ネットワーク部」と、ネットワーク内のどのクライアントかを識別するための「ホスト部」を区別する。

　IPv4アドレスでは、全てのIPアドレスを固定されたクラスに分ける「クラスフルアドレス」方式でアドレスを割り当てる。クラスフルアドレスはIPアドレスを用途に応じてクラスA、クラスBなどに分類して、ネットワーク部も固定する。

　これに対して、IPv6アドレスは、必要に応じてネットワーク部を定義できる「クラスレスアドレス」を採用し、表記方法に「Classless Inter-Domain Routing」（CIDR）を使用する。CIDRはネットワークアドレスとサブネットマスクを示し、ネットワーク部分とホストアドレスを表すビット数を指定する。

名前解決とIPv6

　名前解決は、機械向けに数字などで構成されるIPアドレスを、人間が読める名前に変換するプロセスだ。IPv6は、IPv4よりも桁数が多く、人間にはさらに覚えにくいため名前解決の重要性は高い。幸いなことに、名前解決の仕組みである「DNS」（Domain Name System）を利用した、主要なDNSサーバの大半はIPv6のリクエストを標準で処理できる（図1）。

図1　DNSによる名前解決のサンプル画像（画像は筆者が取得した英語版）

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　次回はIPv6を実際に運用するためのコマンドや、移行時の注意点を解説する。

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