IPv4とIPv6とは？それぞれの特徴や違いをわかりやすく解説

IPv4とは、IPの4番目のバージョンで、IPアドレスを作成、割り当て、使用するための現在のプロトコルです。IPv4は32ビットのアドレス方式を採用しており、約43億のユニークなIPアドレスを格納することができます。インターネットに接続するエンドユーザーが増えるにつれ、IPv4アドレスの枯渇問題は深刻になっています。

以下がIPv4の特徴です：

• 広く用いられている通信規格
• 異なるデバイス間でシンプルな仮想通信レイヤーを作成できる
• メモリ使用量が少なく、アドレスを覚えやすい
• すでに数百万台のデバイスでサポートされているプロトコル
• 信頼性が高く、テスト済みのテクノロジー

IPv6は、IPv4アドレスの枯渇問題を解消するために、1999年に導入された新しいIPアドレスです。IPv6は、ネットワーク上での通信とデータ転送を可能にします。IPv6では128ビットのIPアドレスを使用し、340兆個のIPアドレスを提供できるため、アドレス空間を大幅に増やすことが可能です。IPv6アドレスは通常、8つの4桁の16進数で表されます。IPv6は、アドレス空間の拡張だけでなく、セキュリティの向上、自動構成の改善、品質の向上、モビリティの強化など、さまざまな改善をもたらします。

以下がIPv6の特徴です：

• 階層的なアドレッシングとルーティングインフラストラクチャ
• 状態を保持する(Stateful)と状態を保持しない(Stateless)の設定
• 品質サービス(QoS)のサポート
• 隣接ノード間の相互作用に理想的なプロトコル
• 新しい機器がサポートする新しい最先端のプロトコル
• サブネットの問題がない

IPv4とIPv6の主な違いは以下の通りです。

IPv6は、IPv4アドレスの枯渇問題を解消する一翼を担っていますが、それ以外にもユーザーにとって嬉しいメリットがあります。

1. セキュリティの向上：IPv6はセキュリティを念頭に置いて構築されました。これにより、機密性、認証、データの完全性が提供されます。IPv4のコンポーネントであるICMP（インターネット制御通知プロトコル）はマルウェアを持ち込む可能性があるため、企業のファイアウォールではブロックされることが多いです。一方、IPv6のICMPパケットはIPSecを使用できるため、より安全性が高くなっています。
2. 地理的な制限がない：IPv4アドレスとは異なり、IPv6アドレスは世界の特定のエリアで有利になることはなく、誰もが利用できるようになります。IPv4アドレスは、作られた時点ですでにその50%がアメリカ用に確保されていました。
3. より効率的なルーティング：IPv4のヘッダーは長さが可変ですが、IPv6のヘッダーは一貫しています。このため、これらのアドレスにルーティングするためのコードがシンプルになり、ハードウェア処理も少なくて済むようになります。その結果、IPv6の方がサービス品質やユーザーエクスペリエンスにおいてより良いものとなっています。
4. エンドツーエンドの接続性：エンジニアは、IPアドレスの不足を解決するために、ネットワークアドレス変換（NAT）方式を考案しました。IPv6では、すべてのデバイスに十分なIPアドレスが作成されるため、NATが不要になります。各デバイスはインターネットに接続し、ウェブサイトと直接通信できるようになりました。
5. 自動設定：IPv6の最も優れた機能の1つは、間違いなくステートレスアドレス自動設定です。この機能により、サーバーなしでもデバイスにIPアドレスを割り当てることができるようになりました。サーバーの代わりに、IPアドレスはすべてのデバイスが固有に持つMACアドレスを使用して生成されます。これにより、同じネットワークに接続されているデバイス同士を簡単に見つけることができます。

IPv4 over IPv6とは、IPv6ネットワーク上でIPv4通信を実現するための技術です。IPv6への接続は混雑しにくいですが、IPv4への接続では遅延が発生する可能性があります。この問題を解決するために開発されたのが、IPv4 over IPv6です。

ブロードバンドルーターでIPv4のパケットデータをIPv6に変換して通信を行うので、パケットがアクセス先のウェブサイトやウェブサービスに到達する直前でIPv4に変換されます。

アクセスするウェブサイトや、利用するコンテンツがIPv4かIPv6を問わず、混雑しにくい通信環境を利用できることがIPv4 over IPv6を導入するメリットです。特に、光ファイバー回線を使用していて、PPPoE接続方式を使っている場合や、他のユーザーが集中する時間帯に速度が著しく低下する場合は、IPv6を使用したIPoE接続方式で接続することで、混雑箇所を回避し、安定した高速通信が実現します。

VPNの大半はIPv4で動作します。これは、IPv6上で動作するウェブサイトにアクセスしようとすると、VPNがあなたのトラフィックを外部のIPv6 DNSサーバーにリダイレクトすることを意味します。トラフィックは安全なVPNトンネルから出ることになり、もはや安全ではなくなります。

これにより、DNSリークの影響を受けやすくなり、あなたのIPアドレスとロケーションが公開されたり、あなたが訪問しているウェブサイトのサービスを混乱させたりする可能性があります。さらに、ISPがあなたのオンラインアクティビティを監視できるようになり、VPNを使用する目的に反する状態にもなってしまいます。このようなリークは、DNS漏洩テストを使用しなければ検出するのはとても困難です。

これを避けるために、NordVPNはDNSリーク保護を提供しています。現時点では、一部の解決策としてほとんどのIPv6トラフィックを無効にしていますが、NordVPNは将来的にIPv6をサポートすることを計画しています。

IPv4とIPv6のどちらを使用すべきかは、具体的な状況や要件によります。

IPv4は、広く普及しており、ほとんどの既存のネットワークやデバイスがサポートしていますが、IPv4アドレスの在庫枯渇が問題視されています。

IPv6は、IPv4と比較するとメリットがたくさんあります。そのため、将来的にはIPv6の普及が進むことが予想されていますが、現時点では多くのウェブサイトやウェブサービスがIPv6に対応していません。

総合的には、インターネットの移行状況やニーズに基づいてIPv4とIPv6、IPv4 over IPv6を適切に活用することが重要です。