ITパスポート 2022年問73

問題文

膨大な数のIoTデバイスをインターネットに接続するために大量のIPアドレスが必要となり、IPアドレスの長さが128ビットで構成されているインターネットプロトコルを使用することにした。このプロトコルはどれか。

🖊️ 解答を隠して解いてみる

ア：IPv4

イ：IPv5

ウ：IPv6（正解）

エ：IPv8

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問題文に「IPアドレスの長さが128ビット」とあります。IP（Internet Protocol：インターネット上で機器の住所を決める仕組み）にはバージョンごとにアドレス長が決まっています。代表的なのは次の通りです。

よって、128ビットで構成されるプロトコルはウ（IPv6）です。128ビットのアドレス数は

2^{128} \approx 3.4 \times 1 0^{38}

で、膨大な数のIoT（Internet of Things：モノのインターネット）機器を接続する目的に適しています。

短い記憶のコツ：IPv4 = 32ビット（古く狭い）、IPv6 = 128ビット（新しく広い）。

ア: IPv4
IPv4は最も広く使われる従来のIPです。アドレス長は32ビットで、 $2^{32}$ 個（約43億）しかありません。IoTなど大量の機器には不足するため、128ビットではありません。
イ: IPv5
「IPv5」は一般に使われるIPバージョンではありません。歴史的にはストリーミング向けの実験的プロトコル（Internet Stream Protocol, ST）に番号5が使われたことがありますが、正式な後継規格として普及していません。128ビットとも関係ありません。
ウ: IPv6
IPv6はアドレス長が128ビットのプロトコルです。問題文の条件に合致するため正解です。ここでの表記はウとします。
エ: IPv8
IPv8という標準的なIPバージョンは存在しません。選択肢としては誤りです。

IPv6の書き方の例：128ビットは16ビットごとに区切って16進数で表現し、コロン（:）で区切ります。例：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。長い0の連続は :: と短縮できます（ルールに注意）。
IPv6の利点：膨大なアドレス空間、自動設定（アドレス自動割当）、将来的にはNAT（Network Address Translation：複数端末を1つのグローバルIPで共有する技術）への依存軽減など。
移行方法の一例：デュアルスタック（機器がIPv4とIPv6の両方を扱う）とトンネリング（IPv6パケットをIPv4ネットワーク上で運ぶ）があります。実務ではこれらを組み合わせて段階的に移行します。

Q1: IPv6にすると全ての機器で使えるようになりますか？
A1: 機器・OS・ネットワーク機器・プロバイダがIPv6対応である必要があります。対応していない部分があると、IPv4との併用（デュアルスタック）が必要です。

Q2: IPv6はセキュリティ面で良いですか？
A2: IPv6自体は機能としてIPsec（暗号化や認証）を標準でサポートしますが、導入次第で安全性は変わります。設定や運用が重要です。

Q3: なぜIPv4をすぐにやめないのですか？
A3: 既存設備やソフトウェアの対応、コスト、運用の複雑さなどがあり、全面移行は時間がかかります。段階的な移行が現実的です。

関連キーワード: IPv6、IPv4、IPアドレス、ビット数、IoT（モノのインターネット）、アドレッシング、NAT、デュアルスタック

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