IPv4とIPv6：これら2つのインターネットプロトコルの違い

公開: 2022-05-09

コミュニケーションはインターネットの中心です。これがメッセージングまたはチャットシステムの使用によるものであろうと、動的フォームへの入力によるものであろうと、他のコンピューターと話すことはプロセスにとって不可欠です。インターネットプロトコル（IP）は、マシンが相互に通信するのに役立ちますが、これにはさまざまなバージョンがあります。そのため、IPv4とIPv6のどちらを使用するのか疑問に思うことがよくあります。

答えはいくつかの点で単純ですが、他の点では複雑です。ただし、結論を出すには、いくつかの歴史、重要な違いなどを知りたいと思うでしょう。そこから、使用するプロトコルを検討できます。

この投稿では、IPv4とIPv6のほぼすべての要素について説明します。まず、IPとは何かについて説明します。

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ドメインネームシステム（DNS）とともに、IPアドレスは私たちがWebを移動する方法の重要な要素です。実際、それがないと、データはまったく移動できません。

Webの周りに浮かぶデータのほとんどは、「パケット」に分解されます。これにより、転送が容易になり、エラーの数が減り、処理時間が改善されます。各パケットが適切な場所（そして最終的には適切な順序）に到達するために、専用のIP情報が割り当てられます。

ほとんどの場合、これはターゲットマシンのIPアドレスへの参照になります。あなたは至る所でIPアドレスをチェックアウトすることができます。コンピューターとルーターには専用のアドレスがあり、WhatsMyDNSなどのオンラインツールを使用して特定のWebサイトのネットワークのIPアドレスを見つけることができます。

2つのパケットが同じIPアドレスを持っている場合、それらは同じコンピューターに行き着きます。これは、Web上で世界を運営するのに十分に機能する単純なアプローチです。

IPv4とIPv6の違い

ただし、IPを使用するプロセスは単純ですが、さらに多くのことを明らかにする必要があります。考慮すべきバージョンは複数ありますが、これが新しい概念である場合は混乱する可能性があります。

次のいくつかのセクションでは、IPv4とIPv6について説明し、次に各プロトコルについてのいくつかの質問に答えてみます。

IPv4

名前にもかかわらず、これはIPの最初のバージョンであり、80年代初頭のテクノロジーです。 IPv4を使用するIPアドレスは、標準であるため、ピリオドで区切られた4桁のコレクションであることがわかります。

192.0.2.0

これを32ビット長と呼び、その表現は10進数です。 IPアドレス内の各セクションは、8ビットフォーマットを使用します。これらの数値はそれぞれ0（ゼロ）から255まで実行できます。使用可能なすべての数値を計算して計算すると、43億のオプションがあります。これは多くのように思われるので、この記事の後半でこのことを覚えておく必要があります。

IPv4には他にもいくつか興味深い点がありますが、技術者でも開発者でもない場合は、それほど重要ではありません。

プロトコルは、60バイト以下の可変ヘッダーサイズを使用します。
認証と暗号化は提供しません。
IPv4にはパケットフローIDがありません。
手動と動的ホスト構成プロトコル（DHCP）の2つの構成をサポートします。

IPv6は、IPv4とはいくつかの点で異なります。次のセクションでは、これについて詳しく見ていきます。

IPv6

バージョン番号から推測できるように、IPv6は、IPv4に固有の問題のいくつかを解決するように見えるプロトコルの新しいバージョンです。ある意味で、これはファイル転送プロトコル（FTP）とセキュアファイル転送プロトコル（SFTP）の違いに似ています。

実際、IPv6はインターネット技術特別調査委員会（IETF）のテクノロジーでもあります。技術標準は1995年に登場し、IPv4の32ビット長ではなく128ビットアドレスを提供します。

1234:ABCD:5678:EFAB:9012:CDEF:3456:ABCD

ただし、これが古いプロトコルとの違いだけではありません。

インターネットプロトコルセキュリティ（IPsec）が組み込まれています。
アドレス表現は16進数です。
IPv6は、60バイトの固定ヘッダー長を使用します。
IPv4は数字のみを使用しますが、IPv6は文字と数字を使用します。各ブロック（コロンで区切られている）は16ビット長であるため、これは（部分的に）必要なためです。

他にも違いはありますが、IPv6が存在する理由は1つあります。次に、この要因について説明しましょう。

IPv6が必要な主な理由

IPv4とIPv6をめぐる議論と混乱は、インターネットの台頭と拡大なしには存在しませんでした。実際、各プロトコルには、生成できるIPアドレスの数に理論上の制限があります。これは1つの理由で重要です。インターネットアドレスが不足すると、グローバルネットワークに新しいマシンを追加できなくなります。インターネットはその成長を止めなければならないでしょう。

IPv4は40億を超えるアドレスを生成できます。これは、特に1983年には膨大な数です。しかし、21世紀のインターネットの使用方法には十分ではありません。 90年代のWebボフィンは、アドレスが不足することを知っていました。そのため、ネットワークアドレス変換（NAT）などのテクノロジがあります。

IP番号とアドレスの割り当てを担当するいくつかの異なる組織があります。ただし、2010年代以降、これらのリソースプールの残りの数は使用できなくなります。これは、IPv4アドレスが、特定のインターネットサービスプロバイダー（ISP）に発行された未割り当てのブロック、または古い未使用のIPv4アドレスのリサイクルから取得されることを意味します。

IPv6が1日を節約する理由

IPv6は、IPv4アドレス枯渇問題のためにここにあります。 128ビットであるため、より長いため、より大きな容量で新しい数値を生成できます。実際、IPv4の1,024倍以上のアドレスを生成できます。私たちが持っている未使用のIPアドレスのいくつかは、IPv6への移行に向けて進みます。

IPv6は、80年代初頭には適用されなかった、またはあまり目立たなかった他の多くの問題も解決します。

マルチキャストアドレッシングをサポートしているため、帯域幅を大量に必要とするパケットフローを複数の場所に同時に送信できます。これにより、たとえばストリーミングなどの領域でネットワークパフォーマンスが向上します。
IPv6は、1つのデバイスに複数のIPアドレスを割り当てることもできます。これは、デバイスまたはマシンが一度に複数のネットワークへの接続を維持し、稼働時間を増やすことができることを意味します。
IPv6に固有の自動構成は、手動アプローチよりも高速にIPアドレスを生成してネットワークに接続できることを意味し、ユーザー入力を必要としません。

IPv6には計り知れないメリットがあり、切実に必要とされていますが、このプロトコルはあまり採用されていません。ほとんどのWebは引き続きIPv4で実行されます。それでも、すべてのIPv4アドレスをIPv6に移行するための現在の計画と戦略があり、それは間近です。米国は2023年から移行する予定です。

IPv5を使用しない理由

この記事を締めくくる前に、不足しているプロトコルバージョンに触れる必要があります。 PHPのバージョン番号付けと同じように（PHP5からPHP7にジャンプしました）、IPバージョンも同じです。理由も同様です。

Apple、NeXT、Sun Microsystemsなどの企業はIPの5番目のバージョンを開発しましたが、それは公式のプロトコルにはなりませんでした。これはインターネットストリームプロトコル（ST）の名前を持っており、これらの組織内で実験的に使用されています。

ST / IPv5はデータのストリーミングに優れているというのが一般的なコンセンサスですが、これはすでに実際に動作していることがわかります。 STは、開発を、今日のボイスチャットに使用しているVoice over IP（VoIP）の基盤と見なしていました。

ただし、ST / IPv5の大きな欠点の1つは、32ビット形式であるということです。これは、使用するアドレスが不足するという点でIPv4と同じ問題があることを意味します。この制限は、最新のWebでは実行できないことを意味し、IPv4とIPv6の間でジャンプする直接的な理由です。

IPv4とIPv6：どちらを選択するか

IPv4とIPv6のどちらを選択すべきかという問題は、ほとんどの場合、単純な「無回答」になります。どのプロトコルが優れているかを判断するために、次の3つの異なる側面を検討できます。

人気と採用。 IPv6を使用する人の数が増えるほど、テクノロジーの利用可能性が高まります。
スピードとパフォーマンス。 IPv6がIPv4よりも高速である場合は、それを採用するのが理にかなっています。
メーカーサポート。 そういえば、IPv6を使用するには、Webホスト、ハードウェアメーカー、およびオペレーティングシステム（OS）がIPv6をサポートしている必要があります。

基礎となる統計のいくつかは良い読み物になるので、これらをより深く分解する価値があります。

パフォーマンス

パフォーマンスに関しては、IPv4とIPv6の間に大きな違いはないようです。 Sucuriの古い比較では、それらの間に目立った違いは見つかりませんでした。ただし、Facebookは2015年にいくつかのパフォーマンステストを実施し、IPv6を使用すると速度が向上する可能性があるという結論に達しました。

Zivaroサイトでも、IPv4とIPv6の間のパフォーマンスについて深く掘り下げており、結論はこれから説明するものと同じです。状況によって異なります。これは、パフォーマンスがIPv6の主な目標ではなく、プロトコルがカタツムリのペースで実行されている場合でも、IPv4アドレスが枯渇するためにテクノロジが必要になるためです。

IPv4よりもIPv6を選択する

ここでの簡単な答えは次のとおりです。可能であればIPv6を選択し、アクセスするすべてのサイトがプロトコルをサポートできる場合。ただし、ここには非常に多くの警告と条件があるため、これを信頼できる答えとして述べることはできません。

IPv6への移行は、ハードウェアメーカー、Webホスト、コンピューターソフトウェア会社、エンドユーザーなど、すべてのWebユーザーのグループ作業が必要であるという点で独特です。その結果、サイトがIPv6を使用するかどうかに直接影響を与えない限り、採用率が上がるまで待たなければならない場合があります。

まとめ

IPアドレスはほぼWeb全体を実行します。それらを使用して、他のコンピューターを特定し、通信します。ただし、考慮すべきプロトコルのバージョンは異なります。 IPv4とIPv6は比較する必要がありますが、多くの場合、それほど心配する必要はありません。

これは、多くのホストが入力なしでこれを設定するためです。それでも、IPv4の容量が弱まっているにもかかわらず、多くのホストはまだIPv6をサポートしていないか、最小限の互換性しか提供していません。選択肢があれば、IPv6の方が最新です。私たちのアドバイスは、あなたが選択するオプションがない場合、現在の執筆でそれを発汗させないことです。

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