IPv4 over IPv6とは？IPoE接続、PPPoE接続について

インターネット回線事業者を選ぶ時に重視したいIPv4 over IPv6とは？
また、IPoE接続、PPPoE接続についても、出来るだけ専門用語を使わずに、一般のユーザーの方に分かりやすく解説しています。

よく話題になる「フレッツ・v6オプション」について、2021年5月11日以降にNTTの「フレッツ 光クロス」及び「フレッツ 光ネクスト」を契約された方は、「フレッツ・v6オプション」相当の機能が最初から提供されるようになっています。

IPとはInternet protocol の略で、インターネットに接続されたパソコンやスマホが、データの送受信に必要となるアドレス（住所のようなもの）の通信規格です。

現状は、IPv4（バージョン4）とIPv6（バージョン6）の2つが混在して利用されている状態にあります。
これが無いと、住所不定の人に郵便物が届けられないのと同じように、情報のやり取りが出来ません。

このIPアドレスはグローバルIPアドレスと呼ばれ、インターネット上でのみ使用されます。

32bitのIPv4（バージョン4）のIPアドレスは、約43億個しかなく、枯渇問題が言われている。
128bitのIPv6（バージョン6）のIPアドレスは、ほぼ無限に近い。

※グローバルIPアドレスは、インターネットにアクセスする時にプロバイダーから、その都度割り振られます。
固定されていないので、セキュリティーの上では個人を特定出来ないので安全性が高いと言えます。

一方で、ローカルIPアドレスというものがあり、これはLAN（※ローカルエリアネットワーク）の中でのみ使用されており、分かりやすく例えると、電話の内線番号のようなものです。 また、ローカルIPアドレスは、別のLANの中では重複しても問題ありません。

電話に例えると、別々の会社では同じ内線番号があるのと同じ事です。 ※ローカルエリアネットワークとは、ひとつの会社の中だけとか、一軒の家の中だけで成り立っているようなネットワークのこと。また、ローカルIPアドレスはルーターが割り振ってくれます。

その為、一般家庭でも2台以上の機器を使用する場合はルーターが必須となります。ローカルIPアドレスが重複すると通信障害が発生し、トラブルの原因となります。（本当に稀ですが一般家庭でもルーターの性能により、ローカルIPアドレスの重複が発生してトラブルになる場合があります。）

【豆知識】
MACアドレス（48bit）とは、物理アドレスと呼ばれ、通信機器の製造時に一端末に一個（※複数個の場合もある）の唯一無二のアドレスが割り当てられています。 （※ノートパソコンなどの場合、有線LANと無線LANに別々に割り当てられている） MACアドレスにはメーカー番号（24bit）や製造番号（24bit）が記録されています。

LANやインターネットでの通信で利用されており、MACアドレスが無いと通信ができません。
MACアドレスが漏洩すると危険な可能性もあります。

よく、「パソコンやスマホには、一台一台にIPアドレスが書かれている」と思っている方がいるようですが、実際には書かれていません。
製造時に「MACアドレス」が書き込まれています。 MACアドレスは自分で書き換える事も出来ますが、通信が出来なくなる可能性があるので、やめておいた方がよいでしょう。

インターネット接続に電話回線を使用した接続方式を、イーサネット（主に有線LAN・構内ネットワークの事で標準規格で最も普及している）用として応用した技術です。
PPPoE方式では、インターネット回線への接続にあたり、中継ポイント（※網終端装置 NTE）にアクセスするためにIDやパスワードが必要です。

例えると、高速道路の料金所のようなイメージです。料金所を通過して、やっとプロバイダーに到達します。
NTTのフレッツ光の速度低下が問題となっているようですが、網終端装置 NTE へのアクセスが集中する事に依って処理能力が低下する事が原因となっています。
日本インターネットプロバイダー協会は、この事を問題視しているようです。

IP over Ethernetを略してIPoEと呼びます。企業内のLANなどと同じ通信規格のEthernet「イーサネット」で、直接インターネットに接続する方式がIPoEです。
IPoE方式は、初めからイーサネットを通信に使う前提で開発されているため、設定が簡単でシンプルにインターネットへ接続できるというメリットがあります。

IPoE方式ではIDもパスワードも不要なのでNTE（網終端装置）が不要になり、自動的にインターネットに接続されるようなしくみになっています。
そのため、ボトルネックとなっていた NTE（網終端装置）での混雑が無くなり、安定した通信を可能としています。

IPv4とIPv6の違いは、
【IPv4】IPアドレス・バージョン4
●IPアドレス数：約43億個
●網終端装置 NTE の有無：有り
●対応機器：IPv4対応のルーター

【IPv6】IPアドレス・バージョン6

●IPアドレス数：約430兆の3乗個
●網終端装置 NTE の有無：なし
●対応機器：IPv6対応のルーター
※最近では、IPoE方式によるIPv4接続というのがあり、「IPv4 over IPv6方式」と呼ばれ、IPv4でも速度向上が図られている。

IPv4 over IPv6は（IPv6 IPoE）とも呼ばれており、同じ意味です。

IPv6とIPv4 over IPv6の明確な差は、IPv4へのアクセスや通信が可能かどうかという点です。
IPv4 over IPv6では、IPv6環境でもIPv4形式の通信が可能です。したがって、IPv4対応、IPv6対応のどちらのWebサイトにもアクセスできます。

2024/01現在では、IPv6だけで通信する事には殆ど意味がありません。なぜならばIPv6対応のウエブサイトは、まだまだ数が限られているからです。

IPv4 over IPv6の最大のメリットは、通信速度が改善されることです。
IPv4 over IPv6 環境で通信することによって、速度低下の原因となっている網終端装置 NTE を介さないため、通信速度が改善され、安定した通信を維持できます。

※注意点として
●IPv4 over IPv6の利用には、プロバイダーや利用するルーターがIPv4 over IPv6に対応している必要があります。

●IPv4 over IPv6の通信技術は、 「DS-Lite」 「4rd/SAM」 「MAP-E」の3種類の方式があります。
●プロバイダーによって採用する通信方式が異なるため、「IPv4 over IPv6」を利用する際は、必ずプロバイダーで確認し、対応ルーターの確認も行う必要があります。

デュアルスタック（dual stack）とはIPv4とIPv6の両方のアドレスに対応するシステムの事をいいます。

両対応の機器は、IPv4アドレスとIPv6アドレスの両方ををそのまま流し、相手方の対応状況に応じて使い分けができるシステムの事です。

●IPv6対応の契約をしていれば、ユーザーが特に意識する必要はありません。

フレッツ光【網終端装置（NTE）の仕様】
網終端装置（NTE）の仕様（輻輳の原因・例）
• 網終端装置は、数千〜1万の利用者で1Gbps の網終端装置を共有します。
• 装置のトラフィックが輻輳しても、収容利用者数が下記の「②増設基準セッション数」に達していない場合は設備増強されません。

輻輳（混雑）の原因
• 多くのプロバイダは「トラフィック」が輻輳しないように設備を増強しています。
• 対して、NTT東⻄殿の網終端装置はトラフィックでなく「収容されるユーザ*の数」を基準にしていることから、トラフィックの輻輳にかかわらずユーザ数を満たさないと増強しないという考え方です。

【資料及び画像の参照元】 一般社団法人 日本インターネットプロバイダー協会 http://jaipa.or.jp/ ●上記の資料は日本インターネットプロバイダー協会のウエブサイトから引用させて頂きました。

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