【インターネット入門⑫】IPv4とIPv6とは？インターネットの住所の違いを知ろう

こんにちは。メイコアシステムです。

インターネット回線の案内やWi-Fiルーターの設定画面で、

「IPv4」
「IPv6」

という言葉を見たことはありませんか？

数字や英字が並んでいて、「なんだか難しそう」と感じる方も多いかもしれません。

ですが、まずは「インターネット上の住所に関係する仕組み」と考えると、ぐっと分かりやすくなります。

今回は、IPv4とIPv6とは何なのか、なぜ2種類あるのか、そして何が違うのかを初心者向けに解説します。

そもそも「IP」とは？

IPは「Internet Protocol（インターネット・プロトコル）」の略です。

プロトコルとは、簡単に言えば通信をするためのルールのことです。

インターネットでは、多くのパソコンやスマートフォン、サーバーなどが通信しています。

その中で「どこへデータを届けるのか」を識別するために使われるのが、IPアドレスです。

以前の「IPアドレスとは？」の記事では、

IPアドレス＝インターネット上で通信相手を識別するための住所のようなもの

と紹介しました。

実際の住所とまったく同じ仕組みではありませんが、初心者の方はまずこのイメージを持っておけば大丈夫です。

そして、このIPという仕組みにいくつかのバージョンがあり、現在よく使われているのがIPv4とIPv6です。

IPv4とは？

IPv4は、

Internet Protocol Version 4

の略です。

IPv4のアドレスは、例えば次のような形をしています。

192.168.1.10

数字が「.（ドット）」で区切られているのが特徴です。

自宅のWi-Fiルーターやパソコンのネットワーク設定を確認したことがある方なら、似た数字を見たことがあるかもしれません。

IPv4では、IPアドレスを32ビットで表現します。IPv4の仕様では、インターネットアドレスは32ビットのアドレスとして定義されています。

32ビットという言葉を覚える必要はありません。

初心者の方は、

IPv4では理論上、約43億通りのアドレスを表現できる

と覚えておけば十分です。

「43億もあれば十分では？」

と思うかもしれません。

しかし、インターネットがここまで普及すると、そうとも言えなくなってきました。

なぜIPv4だけでは足りなくなった？

インターネットが登場した当初と比べ、現在は非常に多くの機器がネットワークにつながっています。

例えば、

* パソコン
* スマートフォン
* タブレット
* サーバー
* Wi-Fiルーター
* テレビや家電
* IoT機器

などです。

個人が複数のインターネット接続機器を持つことも珍しくありません。

企業やデータセンターでは、さらに多くの機器が利用されています。

その結果、

世界中でインターネットを利用する機器が増え、用意していた住所が足りなくなってきた

という問題が起こりました。

これが「IPv4アドレスの不足」です。

もちろん、IPv4がすぐに使えなくなったわけではありません。

例えばNATという仕組みを利用して、1つのグローバルIPアドレスを複数の機器で共有するなど、限られたIPv4アドレスを有効活用する方法も使われています。

家庭のルーターでも、こうした考え方が広く利用されています。

そこで登場したIPv6

IPv4のアドレス不足などに対応するために普及が進められているのがIPv6です。

IPv6は、

Internet Protocol Version 6

の略です。

IPv6アドレスは、例えば次のような形式になります。

2001:db8:1234:5678::1

IPv4とかなり見た目が違いますね。

IPv6では、

* 0～9の数字
* a～fの英字
* 「:（コロン）」

などを使ってアドレスを表します。

また、IPv6ではアドレスが128ビットへ拡張されています。IPv6の標準仕様であるRFC 8200でも、IPv6は128ビットのアドレスを使用することが定められています。

IPv4の32ビットと比べると、利用できるアドレス数は桁違いです。

具体的な巨大な数字を覚える必要はありません。

非常に多くの機器へIPアドレスを割り当てられるようになった

と理解しておけば十分です。

IPv4とIPv6の違いを整理すると

ここまでの内容を簡単に整理してみましょう。

IPv4

* 32ビットのアドレス
* 理論上約43億通り
* 192.168.1.10のような形式
* 現在も広く利用されている

IPv6

* 128ビットのアドレス
* IPv4とは比較にならないほど多くのアドレスを利用できる
* 2001:db8:～のような形式
* IPv4のアドレス不足などを背景に普及が進んでいる

ここで注意したいのが、

「IPv6はIPv4の単純な上位互換ではない」

という点です。

IPv4とIPv6はアドレスの長さが違うだけではなく、異なる通信プロトコルです。

そのため、IPv4の通信をそのままIPv6として扱えるわけではありません。

IPv4はもう使われていないの？

IPv6が新しい仕組みなら、

「IPv4はもう使われていないのでは？」

と思うかもしれません。

しかし、そうではありません。

現在もIPv4は広く使われています。

インターネット全体がある日突然IPv4からIPv6へ切り替わったわけではなく、現在はIPv4とIPv6を併用しながら移行が進められています。

そのため、私たちが利用しているネットワークでも、

* IPv4で通信する
* IPv6で通信する
* IPv4とIPv6の両方を利用できる

といった環境があります。

「IPv4は古いから危険」
「IPv6なら新しいから安全」

というものでもありません。

セキュリティはIPのバージョンだけで決まるものではなく、ルーターや端末の設定、ソフトウェアの更新、アクセス制御など、さまざまな対策が関係します。

IPv6にするとインターネットが速くなる？

IPv6について調べていると、

「IPv6にするとインターネットが速くなる」

という説明を見かけることがあります。

ここは少し注意が必要です。

IPv6だから、それだけで通信そのものが必ず速くなるわけではありません。

日本の光回線などでは、「IPv6 IPoE」という接続方式が使われることがあります。

IPoEは、従来から広く利用されてきたPPPoEとは異なるインターネット接続方式です。サービスによっては、IPv6 IPoEを利用することで従来のIPv4 PPPoEより混雑の影響を受けにくくなり、通信が安定したり速度が改善したりする場合があります。NTTドコモビジネスも、IPoE方式では大容量化した接続設備を採用し、安定した通信を実現すると説明しています。

つまり、

IPv6＝必ず高速

ではなく、

回線や接続方式、プロバイダー、利用時間帯、家庭内のWi-Fi環境などによって変わる

と考えるのが適切です。

自分がIPv4かIPv6か気にする必要はある？

普段インターネットを利用するだけなら、IPv4とIPv6を常に意識する必要はありません。

Webサイトを見たり、動画を見たり、メールを送ったりするときに、

「これはIPv4かな？」
「今はIPv6かな？」

と確認しながら使う必要はありません。

現在のパソコンやスマートフォン、ルーター、インターネットサービスでは、利用できる通信方式に合わせて接続する仕組みが広く使われています。

ただし、

* インターネット回線を契約するとき
* Wi-Fiルーターを購入するとき
* 通信速度を改善したいとき
* ネットワーク設定を確認するとき

などには「IPv6対応」「IPv6 IPoE対応」といった言葉を目にすることがあります。

そのときに基本的な意味が分かっていれば、サービスや機器を選ぶときにも役立ちます。

住所に例えると分かりやすい

最後に、IPv4とIPv6を住所に例えて整理してみましょう。

IPv4は、

昔から利用されてきた住所体系

のようなものです。

利用者が増え続けた結果、使える住所が足りなくなってきました。

そこで登場したIPv6は、

非常に多くの住所を用意できる新しい住所体系

と考えることができます。

ただし、実際には単に住所の書き方が変わっただけではありません。

IPv4とIPv6は異なる通信プロトコルです。

初心者の段階では、

「インターネットで通信相手を識別する仕組みにIPv4とIPv6という種類がある」

と理解しておけば十分です。

まとめ

今回はIPv4とIPv6について紹介しました。

ポイントを整理すると、

* IPアドレスは通信相手を識別するために利用される
* IPv4とIPv6はIPの異なるバージョン
* IPv4は32ビットで、理論上約43億通りのアドレスを表現できる
* インターネットの普及によってIPv4アドレスの不足が問題になった
* IPv6は128ビットで、非常に多くのアドレスを利用できる
* 現在もIPv4とIPv6は併用されている
* IPv6だから必ず高速・安全というわけではない
* 一般利用者が細かな技術仕様まで暗記する必要はない

ということです。

IPv4とIPv6という言葉を見かけたときに、

「インターネット上の通信や住所に関係する仕組みなんだ」

と分かれば、まずは十分です。

少しずつ仕組みを知っていくことで、ルーターの設定画面やインターネット回線の説明も、以前より理解しやすくなっていきます。

次回予告

次回のインターネット入門シリーズでは、

「Bluetoothとは？Wi-Fiとの違いも分かりやすく解説」

をテーマに紹介します。

イヤホンやキーボード、スマートフォンなどで身近なBluetoothですが、Wi-Fiとは何が違うのでしょうか。

それぞれの通信距離や用途の違いを、初心者向けに分かりやすく解説します。

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