IPv4アドレスがなくなって困るのは誰？今後の対応について

contents

1.IPアドレス枯渇問題
2.「IPアドレス」の割り振られ方
3.ＮＡＴについて

IPアドレス枯渇問題で困るのは？NATの種類について

１． IPアドレス枯渇問題(IPv4及びIPv6)
「IPv6」(128ビット)とは、「IPアドレス」資源の枯渇が心配される現行のインターネットプロトコル(通信手順・方法)「IPv4」(32ビット)をベースに、管理できるアドレス空間の増大、セキュリティ機能の追加、優先度に応じたデータの送信などの改良を施した次世代インターネットプロトコルです。

ところでアドレスが不足すると誰が困るかって云うと、実はすでにネットを使っている人は困らない。
新しく割り当てることができなくなるから、新規に接続することができなくなるのが問題だったわけ。

IPv4は、0.0.0.0～255.255.255.255の、32bitしかありませんから、全世界のコンピューターを接続するインターネットではIPv4のアドレスが枯渇してしまう、ということが現実問題になっています。
しかし何十年も使ってきたプロトコルで、IPv4だけに対応しているソフトが非常に多いのです。

一方、IPv6は128bitあります。
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 ～ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
そのため、IPv6であれば、家電品一つ一つに割り振ってもよいし、アドレスを使い捨てにしてもよいのです。
現時点での問題は、IPv6に対応したソフトが少ないことです。

また、対応にも多くのコストがかかります。
当分の間は、IPv4/IPv6のどちらでもアクセスできるようなサーバ・ネットワークにすることから始まるのですが、IPv4にも対応するためにはIPv4の制約を引きずってしまいます。

「IPv6」の必要性を知るには説明したような「IPv4」での「IPアドレス」の枯渇(限界)を知る必要があります。
ちなみに「IPアドレス」とは、32ビットを4つに区切った「コンピュータの番地」です。

例「123.123.123.123」等です。
32ビットで使用する「IPアドレス」ですから、計算上(理論上)では「IPアドレス」は、2の32乗＝42億9496万7296個という事になります。
IPv4というのは、バージョン4のことで、IPv6というのは、バージョン6のことです。

２．「IPアドレス」の割り振られ方

(1) 「ICANN」(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)が「ICANN」(通称：アイキャン)は「IPアドレス」管理の総本山です。
　　　　　↓
(2)「IANA」(Internet Assigned Number Authority)へ管理委託し、
　　　　　↓
(3)「RIR」(Regional Internet Registry)という世界地域組織へ分配され、
　　　　　↓
……「APNIC」(Asia Pacific Network Information Center)アジア太平洋
　　　　　↓
(4)「NIR」(National Internet Registry)国別組織へ分配され、
　　　　　↓
……「JPNIC」(Japan Network Information Center)日本の管理組織
　　　　　↓
(5)「LIR」( Local Internet Registry)日本の指定事業者
　　　　　↓
(6)「ISP」(Internet service provider)日本のプロバイダ
　　　　　↓
(7)「EN」(End User)ユーザとなりなす。

日常生活では(無限とは言いませんが)際限ない「IPアドレス」が生まれる事となります。将来見込まれる家電等や携帯モバイル情報機器等それぞれに「IPアドレス」をつけ個人でネットワーク管理しても「IPアドレス」が不足するという事はなくなります。

「IPv4」と「IPv6」は互換性がありません。コストや技術的な移行の問題等も課題ですが、「IPv6」に移行出来れば「IPアドレス」の不足は一気に解消します。
ですから「IPv6」が「IPアドレス」枯渇問題の現在唯一の解決策手段です。

IPv5は？どこいった？って話になりますが、IPv4とIPv6の間に5番目のプロトコルが存在していますが、一般が利用するものではありませんでした。ちなみに順番的に次はIPv7？と思われるかもしれませんが、7～9はすでに登録されていますので、次はIPv10の可能性が高いです。

３．ＮＡＴについて

NATは、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを一対一で相互変換します。そのため、ルータが持っている。

グローバルIPアドレスが少ないと、インターネットに接続できないコンピュータが出てくる可能性があります。
これに対し、NAPTは、複数のプライベートIPアドレスを1つのグローバルIPアドレスに、多対一で変換します。

なので、グローバルIPアドレスがひとつあれば、複数のコンピュータを同時にインターネットに接続することができます。
NAPTのことを別名IPマスカレードといいます。

NATの種類

NATには、次の3つの方式があります。

●スタティックNAT
●ダイナミックNAT
●IPマスカレード(NAPT)

◆スタティックNAT

　「スタティックNAT」は、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスの対応が常に1対1にマッピングされる方法です。IPアドレスとグローバルIPアドレスの対応が常に固定したい場合に使用します。

　スタティックNATでは、用意しているグローバルIPの数しか、ローカル端末は、外部(インターネット)へ接続ができません。

◆ダイナミックNAT

　プライベートIPアドレスと用意したグローバルIPアドレスのプールの中から1つのグローバルIPアドレスとを1対1に対応させるのが「ダイナミックNAT」です。

●IPマスカレード(NAPT)

　「IPマスカレード(NAPT)」は、TCP/UDPのポートを管理することで1つのグローバルIPアドレスでローカルIPアドレスが設定された複数の端末を同時に通信できるようにします。

「IPマスカレード(NAPT)」は、Ciscoでは、「PAT(オーバーローディング)」と呼んでいます。

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