IPoE/IPv4 over IPv6接続サービスの仕組みと選ぶ際の注意点

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最近話題の「IPv4 over IPv6」サービス。フレッツ光や光コラボで光回線が遅いと悩んでいるユーザーにオススメのサービスですが、そもそもどういったサービス？メリット・デメリットは何？と疑問に思っている方も多いはず。そんなIPv4 over IPv6を解説します。光回線の比較をする際の参考にしてください。

「IPv4 over IPv6」とは何？

フレッツ光・光コラボでインターネット接続するためには、通信規格「IPv4」接続方式「PPPoE」を使用して接続します。ですが、IPv4(PPPoE)の場合、NTT東西のネットワーク（NGN）から各プロバイダに接続するための網終端装置を介す必要があります。

引用：https://gmobb.jp/service/docomohikari/speed/

ここ数年、光コラボの契約者数が増え、同時に通信量も増加し続けていることで、網終端装置の渋滞が頻発しており、渋滞が発生すると回線速度が低下します。そこで開発されたのが「IPv4 over IPv6」です。IPv4 over IPv6は渋滞が起きている原因である網終端装置を介さずにインターネットに接続することで渋滞を回避する接続方式です。

引用：https://gmobb.jp/service/docomohikari/speed/

IPv4とIPv6について

IPとは「インターネットプロトコル」の略で、インターネットに接続されたデバイス（スマホやPCなど）がデータの送受信に必要な通信規約のことです。インターネット上のデータはパケットという単位に分割してやり取りします。これをバケツリレー式にルータと呼ばれる端末で中継してデータの送受信ができます。

また、それぞれのデバイスを区別するために固有のアドレスを割り当てています。これを「IPアドレス」と言います。現在IPはバージョン4とバージョン6が混在した状態ですが、現在、主に使用されているIPv4では割り当てできるIPアドレスに上限があるため、ほぼ無限にIPアドレスを割り当てできる次世代のプロトコルとしてIPv6が注目されています。

PPPoEとIPoEの違い

PPPoEはPPP (Point-to-Point Protocol)という通信方式をイーサネット（オフィスや家庭など限定されたエリア）上で利用できる仕組みです。PPPは、PCやスマホをインターネットに接続するときに使用されるプロトコルです。ユーザー認証やIPアドレスの割振の機能があり、インターネット接続時にプロバイダから付与された「ユーザー名（ID）」「パスワード」を入力して接続します。

IPoEは、NTT東西のNGN網など事業者側のネットワークと直接接続してIP通信を行う通信方式です。オフィスのLANと同じ仕組みでPPPoEのように接続用のユーザー名（ID）とパスワードは不要です。そのため、IPoEは「ネイティブ接続方式」とよく呼ばれ、一方、PPPoEは「トンネル接続方式」と呼ばれます。

「網終端装置」を介さないのが重要

IPv4(PPPoE)以外にインターネット接続できる通信方式としては、IPv6(PPPoE)とIPv6(IPoE)の2種類があります。IPv6(PPPoE)ではIPv4(PPPoE)と同様、NGNの網終端装置を通ることになるので、IPv6にしても速度の改善は期待できません。一方、IPv6(IPoE)は、VNE事業者が提供する設備を通るため、網終端装置やその先にあるプロバイダ設備を通らないため、渋滞している道を使用せずに済みます。その結果、渋滞による速度低下が起きずに快適にインターネットをすることができます。

引用元：http://www.jpne.co.jp/service/v6plus/

ただし、IPv6(IPoE)で通信するには、接続先（WEBサイトやサービス）もIPv6に対応していないと接続できません。そのため、お互いがIPv6対応でない場合、IPv4(PPPoE)接続となるため、IPv6(IPoE)接続による速度改善は望めません。

「IPv4 over IPv6」では、IPv6(IPoE)の通信パケットの中にIPv4(PPPoE)をカプセル化し、IPv6で通信できる技術です。これによって、IPv4のみ対応サービスであっても、IPv4(PPPoE)で混雑する網終端装置を通らずにインターネットに接続ができるため、安定した高速通信が期待できます。

VNE事業者と通信技術

フレッツ光や光コラボでIPv6(IPoE)接続するには、VNE(Virtual Network Enabler)事業者が提供しているIPv6接続サービスを利用する必要があります。VNE事業者は、IPv6ネットワークを敷設・運営し、NTT東日本/西日本のNGNと相互接続しています。VNE事業者でないプロバイダはそのままではIPv6接続ができないため、VNE事業者とIPv6接続サービスを契約し、個人ユーザーにIPv6接続サービスを提供しています。NTT東日本/西日本とプロバイダ間では、直接契約が存在しないのがIPv6接続の大きな特徴です。

「IPv4 over IPv6」を提供しているVNE事業者は6社

どのVNE事業者も網終端装置を通さずにIPv4へのインターネット接続ができますので、最大のメリットである網終端装置が原因の速度低下の改善はVNE問わず実現できます。ただし、IPv4 over IPv6の技術的な仕組み上、VNEによって必要なルータ機器が異なりますので、各プロバイダのIPv4 over IPv6サービスで必要なルータ機器を事前に確認しておきましょう。

通信技術「4rd/SAM」「MAP-E」「DS-Lite」の3種類

IPv4 over IPv6には「4rd/SAM」「MAP-E」「DS-Lite」の3種類があります。どれもIPv4をカプセル化してIPv6で通信しており技術的な面では大きな違いはありません。ただし、「4rd/SAM」「MAP-E」はポート開放できる（条件あり）のに対し、「DS-Lite」はポート解放できないのが大きな違いです。

4rd/SAMとMAP-EはNATステートレスなので、自宅ルーターでIPv4アドレスの変換を行います。ユーザー側でルーターを再起動したときにIPv4アドレスを再割り当てすることやポート解放などを行うことができます。一方、DS-LiteはNATステートフルなので、MAP-Eと異なり、ユーザーが自宅でIPv4アドレスの再割り当てやポート解放を行うことができません。ポート開放が必要な場合（オンラインゲームなど）は必ず4rd/SAMかMAP-Eを選ぶようにしましょう。

※.ポート開放について詳細な設定はこちらを参考にしてください。

IPv4 over IPv6で必要なルータ機器

※2.MAP-Eに対応しているルータの最新情報はこちらでご確認ください。
※3.DS-Liteに対応しているルータの最新情報はこちらでご確認ください。

IPv4 over IPv6の注意点

IPアドレス共有とポート開放制限

IPv4 over IPv6は、IPv4のIPアドレスを複数ユーザーと共有するため、IPアドレスの占有ができません。そのため、ポートも複数ユーザーで共有するので自由にポート開放することができず、予め割り当てされたポートのみ開放ができます。固定IP、または、任意のポート開放をしたい場合、固定IPオプションで対応できますが、有料オプションでかつ契約できるプロバイダも限られます。

• 固定IPに対応している接続サービスがほとんどない
• 任意のポート指定ができないためPPTPを利用するサービス(VPNなど)が使えない
• SCTPを利用するサービス(Linux　kernel・Solaris・AIXなどのOSなど)が使えない

オンラインゲームの制限はほとんどない

PS4や任天堂Switchのオンラインゲームなら、IPv4 over IPv6を気にすることなく使用できます。ただし「オンラインゲーム側で特定ポートを指定している」「PS4本体をサーバーにする」「P2P型のオンラインゲーム」の場合、別途、固定IPオプションを契約する必要がありますので注意が必要です。

PS4とNintendo Switchのオンラインプレイを検証してきた。今回特に感じたのは、同じ無線Wi-Fi接続でも、回線が早いと安定度が段違いだということだ。今回の検証のためにネットで各ゲームのプレイ状況を調べてみたが、「つながらない」、「落ちまくる」という悲鳴も少なからず目にした。だが、筆者が今回検証する中でそういうストレスがたまるトラブルは1度も起きなかった。

今回試した8つのタイトルはいずれのオンラインモードも問題なく接続して、安定したプレイをすることができた。もしすでにNTTの光回線を引いていて、ゲームが遊べるかどうかを不安に感じているなら、v6プラスの導入は十分考慮していいのではないかと思う。

引用元：【特別企画】「v6プラス」でのNintendo Switchオンラインプレイを検証
引用元：【特別企画】JPNEの高速回線サービス「v6プラス」でのPS4オンラインプレイを検証

上記のとおり、有名どころのオンラインゲームでは特に問題なく動作しているとの事例もありますので、マイナーなゲームや使用方法でない限りはそこまで気にする必要はないと思いますが、必要に応じて、ゲームメーカーやプロバイダに動作するか確認をしましょう。