なぜ一部のISPはIPv6の採用が遅いのか？

非常に複雑なルーティングシナリオ内の一連のネットワーキングポート。

1998年以降、インターネット技術タスクフォース（IETF）は、現在のIPインフラストラクチャのいくつかの制限を克服するための方法を開発してきました。インターネットプロトコルバージョン6（IPv6）として知られるこの技術は、前身であるIPv4が抱えていたいくつかの問題を修正し、現在インターネットに接続されている無数の新しいデバイスに対応するためにアドレス空間を拡張しました。それでも、IPv6を完全に実装できていないか、部分的にしか実施していないISPが多数存在します。何が遅れの原因なのでしょうか？心配する必要がありますか？

IPv6が重要な理由

IPv4は、世界中で約40億のアドレスを割り当てることができます。各アドレスは4つの数字で構成されており、それぞれは0から255の範囲です。これは、各バイトの値が標準表記でドットで区切られた4バイトのグループを構成します（例：116.184.122.205）。

地球上には80億人以上がいて、その多くが公衆IPアドレスを占有する複数のデバイスを所有しています。企業が所有するIPv4アドレスの大規模な範囲については言及していません。ある時点で、私たちはIPアドレスが不足し始めます。

NS LookupクエリからのGoogleのエッジサーバーのIPv6アドレス。

これらのアドレスは地域インターネットレジストリ（RIR）によって管理されており、それぞれが世界の地域を担当しています。すでにいくつかのRIRがIPアドレスを完全に使い果たし、許可された最後のアドレスを割り当てたという報告が寄せられています。

2011年、アジア太平洋ネットワーク情報センター（NIC）は、プールから最後のアドレスを割り当てたことを最初に発表しました。これに続いて、2019年11月にRéseaux IP Européens（RIPE）が、すべてのヨーロッパのIPv4アドレスが完全に枯渇したと発表しました。

これに対抗するために、RIRはIPv6の迅速な採用を促進するキャンペーンを行っています。IPv6はアドレス空間を大幅に増加させます。見た目はかなり複雑ですが（fe80::f24e:bb6e:2876:c2dcのような）、IPv6アドレスは通常、16ビットの16進数値の8つのグループとして表示されます。

完全ゼロ（0000）グループを省略することで短縮されることがよくありますが、常に完全な128ビットの数を形成します。これにより、あまりにも多くのアドレスが可能になるため、正確な数を繰り返すのは馬鹿げています。ちなみに、その数は340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456です。

遅い採用は経済に起因

強い推理力を持っているなら、ISPがIPv6を迅速に採用しない理由は、バランスシートに大きく関係していることに気づいたかもしれません。何百万もの人々にインターネットを提供する会社を運営している場合、パイプラインに沿って多くの機器を交換する必要があります。

大規模なデータセンター。

単純なファームウェアの更新をプッシュするだけでは済みません。IPv6接続をルーティングできない古い機器をすべて、v6とv4の両方を処理できるものに交換する必要があります。同様に、エンド顧客のルーターを配布している場合、それらもすべて交換する必要があります。また、顧客がIPv6アドレスで認証するために必要なネットワークインターフェースを持っていることにも依存しなければなりません。

国の異なる地理的地域に100万人以上の顧客がいる場合、経済的要因は大幅にスケールアップします。新しい数値アドレスを使用するために高価な機器を交換するために多くの人々に多くのお金を支払っています。ネットワークの範囲にまだ多くの無料IPv4アドレスがある場合、この決定を保留するかもしれません。

すべてのIPv6ルーティング機器は、後方互換性を考慮して設計する必要があることも忘れないでください。IPv4はサーバーエンドポイントで広く使用され続けており、IPv6アドレスをエンド顧客に提供するISPは、これらのサーバーに接続する際にそれらをブリッジする方法を持っている必要があります。このブリッジングの問題は、多くの頭痛を引き起こしました。特に、IPv6を採用したISPは、クライアントに接続するためにIPv4エンドポイントを提供しなければならないことが多かったからです。

一方、IPv6アドレスを使用するサーバーは、IPv4アドレスしか持たないクライアントと通信することができません。

NATの欠点

長い間、IPv6の採用を控えていたISPは、ネットワークアドレス変換（NAT）デバイスのいくつかの層に依存していました。これには、顧客自身がその技術を持つルーターを使用する傾向も含まれます。NATは、1つのネットワークIPを別のIPの要求や信号に変換し、複数のデバイスが1つのアドレスを共有しながら、それぞれ異なる内部アドレスを持つことを可能にします。

NATを持つASUSルーター。

90年代後半から、これは家庭やオフィスのネットワーキングの定番となり、IPv4アドレスの枯渇を抑制し、可能な解決策を提示しました。ここでの問題は、技術が大規模に適用されたときに多くの欠陥があっただけでなく、次の数十年に来る多くのモバイルトラフィックを考慮していなかったことです。

LTEや5Gモバイル接続の普及と新興経済国での普及により、NATはあまり関連性がなくなりました。自宅のWi-Fiネットワークの外に出ると、電話はモバイルネットワークに接続し、自分のIPアドレスを取得します。自宅のルーターがISPに認証されていて、あなたが一人暮らしの場合、あなたは現在2つのIPアドレスを占有しています。家庭内の各メンバーが電話を持っている場合、家庭のWi-Fiネットワークの範囲を離れると、追加のIPアドレスを占有します。

徐々に、しかし確実に、これにより多くの国で国内レベルでのIPアドレスの枯渇が進みました。例えば、ルーマニア、アルゼンチン、トルコ、ポーランド、メキシコ、ロシア、ブラジルは、人口の半分以下のアドレス空間を持っているため、急速なIPアドレスの枯渇を経験しました。彼らが経験した接続の急増とモバイルトラフィックの増加に伴い、他のアドレスが利用できないときにIPv6を通じて接続を確保するためにインフラを迅速にアップグレードする必要がありました。

これらすべてを考慮すると、IPv6の採用が年々着実に進んでいるのは驚くことではありませんが、前述のすべての文脈による最近の困難もあります。

遅い採用について心配する必要がありますか？

ISPがIPv6の採用が遅いからといって、彼らが状況を注意深く監視していないわけではありません。彼らにとって、あなたにとって最良の接続を確保することは重要です。特に、他の複数のプロバイダーと競争している場合はなおさらです。最近の採用数の多くは、地域のIPv4の枯渇の結果として接続を維持するための競争圧力から来ていることを忘れないでください。

前述のように、遅い進展にもかかわらず、世界的な状況は依然として非常に良好です。2015年にGoogleが評価したところによれば、インターネットトラフィックのわずか5％以上がIPv6クライアントから発生していましたが、2024年にはすべてのトラフィックのほぼ半分に達しています！

画像クレジット: PickPik; スクリーンショットは著者による。