IPv4とIPv6（IPv4 / IPv6）

分類: テクノロジ系ネットワーク
出る試験: 基本情報応用情報
重要度: ★★★★☆

IPアドレスの規格。IPv4は32ビット、IPv6は128ビット。足りなくなった番号を、桁を増やして根本から解決した。

もう少し詳しい説明

IPアドレスには2つの版があります。違いの中心は桁数です。

	ビット数（0か1が何個並ぶか）	表記	例
IPv4	32ビット	10進数をピリオドで4つ	`192.168.1.1`
IPv6	128ビット	16進数をコロンで8つ	`2001:db8::1`

「IPv4は32、IPv6は128」。試験ではこの数字がそのまま問われます。

なぜ増やしたのか

IPv4の32ビットで表せるのは、約43億通りです。

帯の長さは実際の比ではありません。32対128で描くと、上の帯が細くなりすぎて文字が入らないためです。桁数の差は、帯の長さではなく中に書いた数字のほうで読んでください。表記も10進数のピリオド区切りから、16進数のコロン区切りに変わります。

IPv4の約43億通りは、世界の人口より少ない数です。 しかも1人が複数の機器を持つ時代になりました。足りなくなるのは時間の問題でした。

対処として生まれたのがNAPTです。1つのグローバルアドレスを、家庭や会社の中の何台もで共有します。これで延命できましたが、番号が足りないという問題そのものは残ります。

IPv6は、桁を増やして根本から解決しました。32ビットから128ビットへ、96ビット増えています。

1ビット増えるごとに表せる数は2倍になるので、2の96乗倍です。事実上、足りなくなる心配はありません。

IPv6の書き方

16進数を4けたずつ、コロンで8つに区切ります。

2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001

長いので、省略の決まりがあります。

決まり	例
各区切りの先頭の0は省ける	`0db8` → `db8`
0が続くところは `::` で1回だけ省ける	`0000:0000:0000:0000:0000:0000` → `::`

上の例は 2001:db8::1 と書けます。

:: は1か所でしか使えません。 2か所で使うと、どちらが何個ぶんなのか決まらなくなります。これは試験に出ます。

前半と後半

IPv4ではサブネットマスクで前半と後半を分けました。IPv6ではプレフィックス長で書きます。

	書き方
IPv4	`192.168.1.1/24` または `255.255.255.0`
IPv6	`2001:db8::1/64`

IPv6では前半64ビットがネットワーク部という使い方が一般的です。後半64ビットは、機器が自分で決めます。

ほかに変わったこと

桁数以外にも違いがあります。応用情報で問われます。

	IPv4	IPv6
ヘッダ	項目が多く、長さが変わる	項目を整理し、長さを固定（40バイト）
経路上の分割	途中のルータ（ネットワークどうしをつないで、通信の行き先を振り分ける機器）が分割できる	途中では分割しない（送信元が調整する）
ヘッダのチェックサム	ある	ない（上位層に任せる）
ブロードキャスト	ある	ない（マルチキャストで代える）
アドレスの自動設定	DHCPが要る	機器が自分で作れる（SLAAC）
IPsec	後から追加	最初から想定されている

ルータの仕事を減らす方向に変わっています。分割をやめ、チェックサムをやめ、ヘッダの長さを固定しました。通る量が増えても、1台あたりの処理が軽くなる作りです。

ブロードキャストが無くなったのも出題されます。全員に届ける代わりに、必要な相手の集まりにだけ届けるマルチキャストを使います。

2つは直接つながらない

ここが実務でも試験でも効くところです。

IPv4とIPv6に互換性はありません。 IPv6しか持たない機器と、IPv4しか持たない機器は、そのままでは通信できません。

そのため、移行の方法がいくつか用意されています。

方法	中身
デュアルスタック	1台が両方のアドレスを持つ。相手に合わせて使い分ける
トンネリング	IPv6のパケット（通信するデータを小さく区切ったひとかたまり）をIPv4で包んで、IPv4の網を通す
トランスレータ	変換装置が、IPv4とIPv6を翻訳する

デュアルスタックがいちばん素直な方法で、現在の移行もこれが中心です。

移行が長引いているのは、互換性がないためです。片方だけに切り替えると、もう片方としか話せない相手とつながらなくなります。

試験ではこう出る

科目A（旧・午前）では、ビット数が最頻出です。IPv4が32、IPv6が128です。

IPv6の表記の省略も出ます。先頭の0を省く、連続する0を :: で省く、:: は1か所だけ、の3点です。

IPv6で無くなったものも問われます。ブロードキャスト、ヘッダのチェックサム、経路上での分割の3つが典型です。

デュアルスタックは、移行方式として名前が問われます。

応用情報では、ヘッダの違いが性能に与える影響や、移行方式の選択が出ます。

ミニクイズ

IPv6アドレスのビット数として、正しいものはどれか。

正解は 3番：128ビット

IPv6のアドレスは128ビットです。IPv4は32ビットなので、96ビット増えたことになります。1ビット増えるごとに表せる数は2倍になるため、2の96乗倍に広がりました。表記も変わり、IPv4は10進数をピリオドで4つに区切りますが、IPv6は16進数をコロンで8つに区切ります。32ビットはIPv4、64ビットはIPv6アドレスの前半（ネットワーク部）としてよく使われる長さで、アドレス全体の長さではありません。

間違えた用語の復習リストを見る →

この分野をまとめて解く → ネットワークのミニテスト（全36問）

最終更新：2026-10-20