IPv4とIPv6の違い
IPv4とIPv6とは何か？
インターネット上でコンピュータが互いに通信するためには、住所にあたる「IPアドレス」が必要です。これは、郵便でいう住所のようなもので、データをどこに送るべきかを示します。主流のIPプロトコルには「IPv4」と「IPv6」があります。
IPv4とは
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基本的な仕組み：
IPv4はインターネット創生期から使われてきたプロトコルで、32ビット（2進数で32桁）のアドレス体系を採用します。この32ビットを4つの8ビット（オクテット）に分け、一般的には「xxx.xxx.xxx.xxx」という形式（例：203.0.113.42）で表記します。 -
アドレス数の制限：
IPv4は理論上約43億個（約4.3×10^9）のIPアドレスを割り当てられます。一見、多そうに思えますが、インターネットの爆発的な普及やIoTデバイスの増加により、割り当て可能なIPv4アドレスは枯渇状態に近づきました。
IPv6とは
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次世代プロトコル：
IPv6はIPv4の後継で、128ビットのアドレス体系を採用します。これは2進数128桁の巨大な空間で、理論上は事実上「無尽蔵」といえるほど膨大な数のIPアドレスが利用可能です。 -
表記例：
IPv6アドレスは16ビットを8ブロックに分け、16進数で表記します（例：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。複数の連続するゼロは「::」で省略できるため、より短く書ける場合があります。
IPv4とIPv6の主な違い
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アドレスの桁数と量
- IPv4：32ビット、約43億個のアドレス
- IPv6：128ビット、ほぼ無限に近いアドレス数（実質的な枯渇の心配なし）
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構造的な改善
IPv6では、ネットワーク構成を簡素化し、自動アドレス設定（SLAAC）などの仕組みにより、機器の追加や設定が容易になります。また、IPv6にはIPsecというセキュリティ機能が標準的に組み込まれ、暗号化や認証が基本仕様としてサポートされています（ただし、実際にはIPv4でもオプションとして利用可能）。 -
パフォーマンスと効率性
IPv6はヘッダ構造が見直され、ルーターがパケットを処理しやすくなるように工夫されています。アドレス変換（NAT）が不要になるシナリオも増え、エンドツーエンドで通信しやすい環境が整います。 -
移行の現状
多くのISPや大手サービスプロバイダは既にIPv6サポートを進めていますが、完全な移行には時間がかかっています。なぜなら、既存のシステムやインフラは大部分がIPv4で動いており、一度に全てを置き換えることは困難だからです。そのため、デュアルスタック（IPv4とIPv6を併用）などの移行手法が一般的に使われています。
なぜIPv6が重要なのか？
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アドレス枯渇問題の解決：
IoT機器や新しいデバイスが増え続ける中、IPv4アドレスは限界に達しています。IPv6は事実上無限に近いアドレス空間を提供するため、新しいサービスやデバイスをストレスなく接続可能です。 -
セキュリティと純粋なエンドツーエンド通信：
IPv6では、元々ネットワーク層での暗号化・認証が標準化されているほか、NATに頼らないエンドツーエンドの接続が容易になります。これによりP2P通信や高度なサービス構築がよりスムーズ。 -
将来への備え：
現在はIPv4からIPv6への移行期。将来的にはIPv6が主流になるため、対応は必須。これからのインターネット・コンピューティングにはIPv6が欠かせません。
まとめ
IPv4はインターネットの土台を支えてきた歴史的プロトコルですが、アドレス枯渇問題や将来的な拡張性の不足から、IPv6への移行が求められています。IPv6はほぼ無制限のアドレス、セキュリティ標準搭載、自動設定機能など、インターネットを次の段階へ押し上げる要素が満載です。今後はデュアルスタック環境での共存期間を経ながら、徐々にIPv6主導の世界へとシフトしていくでしょう。
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