IPv4 と IPv6: 違いは何ですか?

公開: 2023-02-12

すべての IP (「インターネット プロトコル」の略) アドレスが同じように作成されるわけではありません。 IP は、コンピュータ ネットワークがまとまって機能できるようにする情報パケット交換の共通ルールを確立します。 各デバイスがインターネット経由で他のデバイスと通信できるようにするには、一意に識別される必要があります。 IP は、伝送制御プロトコル (TCP) と連携して動作し、インターネットに接続されているすべてのものが、トラフィックの送信方法と送信先を確実に認識できるようにします。 IPv4 は今日 4 番目で最も一般的な IP システムでしたが、多くの人が 6 番目のシステムである IPv6 を現在より優先されるシステムにしようと努力しています。

IPv4 アドレスと IPv6 アドレスを検討する際にサイト ホストが認識しておく必要がある主な違いと、それぞれのインターネット プロトコル バージョンがそれぞれの目的にどのように適しているかについて説明します。

目次
1.IPv4とは？
2.IPv6とは？
3.主な違い
3.1. IPv6 および IPv4 の命名法
3.2. IPv4 と IPv6 間の互換性の確保
3.3. IP アドレス セキュリティの向上
4. IPv4 の長所と短所
4.1. IPv4 の利点
4.2. IPv4 の短所
5. IPv6 の長所と短所
5.1. IPv6 の利点
5.2. IPv6 の短所
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IPv4とは？

IPv4 は、1983 年に初期のインターネットの ARPANET システムによって最初に適用された、元のインターネット プロトコル アドレッシング システムです。インターネット トラフィックの 90% 以上は、非常に用途が広く、今日までインターネットの一般的なインフラストラクチャに容易に対応できるため、IPv4 アドレスを使用しています。 .

IPv4 の 32 ビット アドレス形式では、40 億を超える固有の IP アドレスの組み合わせ (正確には 2^32) が可能です。 それでも、インターネットとコンピューティング機能の普及により、コンピューター科学者は、はるかに高いビット レートの IP アドレス形式を開発するようになりました。 IPv4 には特定の制限がありますが、IPv6 形式にはない特定の機能がまだあります。これにより、IPv6 への移行が行われた場合でも、IPv4 システムの使用を拡張できます。 それがいつまで続くかは誰にもわかりませんが、IPv4 がいきなり時代遅れになるわけではないことは確かです。

IPv6とは？

128 ビットのこの IP バージョンは、340 億の一意の IP アドレスの組み合わせ (事実上無限) の容量を提供します。 「IPng」（または「インターネット プロトコル ネクスト ジェネレーション」）とも呼ばれる IPv6 は、1994 年に Internet Engineering Task Force によって発明され、1998 年に展開されました。主な目的は、より多くの IP アドレスを提供することと、IPv4 に固有の特定の制限を解決することです。 これには、複数のアクセス デバイスが同時にインターネットに接続できるようにする制限を克服することが含まれます。

主な違い

IPv6 は IPv4 の特定の制限を改善するために発明されましたが、2 つの間にはまだ固有の違いがあり、一方が他方より完全に優れているとは言えません。 どちらも、ネットワーク経由で接続されたマシンを識別するという主なタスクを実行しますが、そのタスクを実行する方法は大きく異なり、それぞれに長所と短所があります。

主な違いの 1 つは、IPv6 には階層的なアドレス指定およびルーティング インフラストラクチャがあることです。これにより、Web サイト上のさまざまなリンクと、その Web サイト サーバーのネットワークにリンクされたデバイス (より具体的には、それらのデバイスの一意の識別子) のルーティング テーブルが簡素化されます。 IPv4 は混乱を招く可能性のある多くの複数の識別子を必要としますが、IPv6 は複雑なルーティング テーブルやアルゴリズムを使用せずに、複数のプレフィックスを持つ単一の値を使用して同じことを実現できます。

IPv4 アドレスと IPv6 アドレスのその他の主な違いは次のとおりです。

  • IPv6 は IP アドレス ブロードキャストをサポートしていませんが、IPv4 は必然的にサポートしています。
  • IPv4 はアドレス解決プロトコル (ARP) を介して MAC アドレスにマップされますが、IPv6 は近隣探索プロトコル (NDP) を利用して同じことを実現します。
  • サイズの制限により、IPv4 は 5 つの異なるクラスに分けられます。IPv6 にはクラス カテゴリは必要ありません。

IPv6 および IPv4 の命名法

住所が数字か英数字かによって、2 つの住所形式の違いを簡単に見つけることができます。 IPv4 は厳密に数値の IP アドレスを使用しますが、IPv6 は英数字と 16 進文字を使用します。 また、IPv4 アドレスのバイナリ ビットはドット (.) で区切られます。IPv6 アドレスではバイナリ ビットはコロン (:) で区切られます。 両方の例を次に示します。

IPv4: 192.149.250.00

IPv6: 3ffe:1900:fe20:4554:0000:0000:0000:0000

IPv6 のより大きなビット長により、データ パケット交換およびルーティング データベースが大幅に簡素化されます。 これは、ネットワーク管理者が処理しやすいだけでなく、効率の向上にもつながります。 複雑なサブネットとヘッダー システムに依存する必要はなく、パケット交換とルーティング アルゴリズムを解決するために必要な計算をあまり行わずに、パケット交換を行うことができます。

IPv4 と IPv6 間の互換性の確保

これは物事が向​​かう方向ですが、IPv4 は依然として適切な理由で対応する必要があることに注意してください。 1 つは、ネットワーク IT とインフラストラクチャの大部分が IPv4 に基づいて作成されており、IPv6 と並行して維持する必要があることです。 もう 1 つの理由は、IPv6 は多くの点で改善されていますが、IPv4 には IPv6 にはない特定の機能がまだあるためです。詳細については、以下の長所と短所のセクションを参照してください。

IP アドレス セキュリティの向上

しかし、懸念が高まっているセキュリティとプライバシーに関して言えば、IPv4 よりも IPv6 の方が優れていることは明らかです。 新しくなった IPv6 は、より多くの知識と後知恵を駆使して構築されています。 たとえば、IPsec (IP セキュリティ) は IPv6 に標準で付属していますが、これは IPv4 のオプションであり、採用される場合と採用されない場合があります。これは、IPv4 を利用するアプリケーションが IPsec を利用するように設計されているかどうかによって異なります。

セキュリティは、IPv6 の ID 検証とデータの一貫性によってさらに強化されます。 これには、機密性とプライバシーが向上するという追加の利点があり、オンラインのプライバシーを優先する場合は、可能な限り IPv4 の代わりに IPv6 を使用することをお勧めします。

IPv4 の長所と短所

各 IP アドレス システムの長所と短所のいくつかは単なる違いにすぎませんが、それぞれに明確な利点がいくつかあります。 どちらが賛否両論であり、どの程度かは、使用するネットワーク環境に大きく依存しますが、IPv4 と IPv6 の独自性について概説すると次のようになります。

IPv4 の長所

  • VLSM (可変長サブネット マスキング) をサポート
  • 多様なデバイスにわたるシンプルな仮想通信レイヤー
  • IPv6 よりも必要なメモリが少ない
  • ビデオ会議とライブラリを有効にします
  • IPv6 (8) よりも多くのヘッダー フィールド (12)
  • チェックサム フィールドあり
  • ブロードキャスト アドレス タイプを利用
  • 広範なネットワーク アドレス変換 (NAT) デバイスは、ルーティング不可能なアドレス マスキングによってエンド ツー エンドの整合性を可能にします。

IPv4 の短所

  • 近隣ノードの相互作用には IPv6 ほど理想的ではありません。
  • IPv6 よりもはるかに小さいビット深度。
  • システム構成はオプションではありません。
  • 自動構成をサポートしておらず、より多くのメンテナンスが必要です。
  • 本質的に安全ではない – セキュリティはアプリケーションに依存します。

IPv6 の長所と短所

IPv6 の長所

  • ほぼ無限の一意のアドレスが利用可能で、直接アドレス指定が可能です。
  • より大きなアドレス空間。
  • 階層的なアドレス指定およびルーティング インフラストラクチャ。これにより、Web サイトのルーティング テーブルが簡素化されます。
  • NAT に依存しないため、理論的には IPv4 よりも高速です。
  • マルチキャストをサポートします。これは、高帯域幅のパケット フローを複数の宛先に同時に送信できる機能です。
  • より安全 – IPsec (インターネット プロトコル セキュリティ) で構築され、適切なキー インフラストラクチャと互換性があります。
  • ステートフルおよびステートレス構成。
  • サービス品質 (QoS) のサポート。
  • IPv4 (20) より長いヘッダー フィールド (40)。
  • エニーキャスト アドレス タイプを利用します。
  • モバイル デバイスおよびモバイル ネットワーク アプリケーションにより適しています。

IPv6 の短所

  • VLSM (Variable Length Subnet Masking) には対応していません。
  • チェックサム フィールドはありません。
  • ルーターではなく、ホストからのデータ パケット フラグメンテーションのみを許可します。

どちらが良いですか？

IPv6 は 6 番目で最新のインターネット プロトコル システムであるため、セキュリティ、速度、効率が向上しています。 はるかに長いビット長など、IPv6 システムの特定の品質は本質的に有用ですが、ネットワーク環境 (および一般的なインターネット) がまだ十分に活用していない単純な優れた機能もあります。 それにもかかわらず、IPv4 アドレスの制限だけを理由に IPv6 に移行する必要があり、将来のネットワーキングの取り組みがより IPv6 に向けられていることを確認することが重要です。

同時に、IPv4 がなくなるわけではないため、Web サイトとネットワーク機器は引き続き IPv4 との下位互換性を維持して、最大限の結束レベルを確保する必要があります。 一般に、インターネット プロトコル アドレス指定標準の全体的な目的は、これまでと同様に、ネットワーク機器がユニバーサル システムに従って一緒に機能できるようにすることです。 これらの目的を達成するために異なるシステムを調整することは、今やより重要な技術的問題ですが、それも問題ではありません。

実際、IPv4 には IPv6 にはない特定の品質がまだあり、ネットワーク機器の大部分が IPv4 標準に従って構築されているという事実だけでなく、その目新しさにも役立ちます。 IPv6 はより迅速に移行されるため、IPv4 で構築されたものすべてに対応する必要があります (本質的に可能な限り後方互換性を維持するため)。しかし、遠い将来のある時点を除いて、IPv6 が完全に置き換わる可能性は低いです。

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