IPv4とIPv6を同時に動かす

IPv4とIPv6には直接の互換性がないため、インターネットを一夜で切り替えることはできません。その代わり、移行期間中は両方が何年も並行して動作します。

ネットワーク専門家は両方をサポートする必要があります。そのためNetwork+試験では、2つのバージョンを円滑に連携させる技術が扱われます。

最も一般的な方法はデュアルスタックです。これは、デバイス上でIPv4とIPv6を同時に動作させる方式です。デバイスはそれぞれのアドレスを持ち、宛先ごとにどちらを使うかを選択します。

デュアルスタックが推奨される移行方法である理由は、変換が不要だからです。それぞれのプロトコルが、固有の経路をそのまま使用します。

デュアルスタックホストでは通常、宛先と経路の両方が対応している場合、オペレーティングシステムはIPv6を優先します。対応していない場合はIPv4にフォールバックします。

この選択は、DNSから返されるレコードによって決まります。AAAAレコードはIPv6を、AレコードはIPv4を示します。デバイスは、利用可能で到達可能な方に基づいて選択します。

一方のプロトコルのネイティブな経路がない場合、トンネリングによって一方のプロトコルをもう一方の内部にカプセル化します。たとえば、IPv6パケットをIPv4の内部にカプセル化して、IPv4のみのセグメントを通過させることができます。

トンネリングの仕組みにより、エンドツーエンドでネイティブIPv6が利用できるようになるまで、IPv4インターネットを越えて孤立したIPv6ネットワーク同士を通信させられます。

NAT64はIPv6とIPv4の間で変換を行い、IPv6のみのクライアントからIPv4のみのサーバーにアクセスできるようにします。必要なAAAAレコードを合成するDNS64と連携して動作します。

変換はデュアルスタックより複雑です。一方がもう一方のプロトコルをまったく話せない場合に使われます。たとえば、最新のIPv6専用モバイルネットワークから従来のサービスに接続する場合です。

DNSはレコードの種類を通じて、2つの世界をつなぎます。Aレコードは名前をIPv4アドレスに対応付け、AAAAレコードは名前をIPv6アドレスに対応付けます。

デュアルスタックサーバーは両方を公開するため、各クライアントは自分の対応状況に合ったアドレスを受け取れます。正しいDNSレコードは、デュアルスタックを円滑に動作させるために不可欠です。

両端が何に対応しているかに基づいて方法を選びます。

• 両方が両方に対応 → デュアルスタック（最も簡単）
• IPv4上にあるIPv6ネットワーク → トンネリング
• IPv6のみからIPv4のみへ → 変換（NAT64/DNS64）

デュアルスタックは変換のオーバーヘッドを避けられるため、可能な限り優先されます。

デュアルスタックでは、トラブルシューティングに注意が必要です。名前はIPv6で解決できてもIPv6の経路が壊れていると、IPv4は動作しているにもかかわらず、接続が遅くなったり失敗したりすることがあります。

pingやtracerouteなどのツールにはIPv6モード（ping -6）があります。各プロトコルを個別にテストして、どちらのスタックに問題があるかを特定できます。

現在も非常に多くのサービス、デバイス、ネットワークがIPv4のみで動作しています。IPv4を停止するとインターネットの広い範囲にアクセスできなくなるため、IPv4は依然として不可欠です。

移行は必要に迫られて段階的に進みます。IPv6の普及が着実に進んでいる現在でも、キャリアを通じて両方のプロトコルをサポートすることになると考えてください。

実際には、現代のネットワークの大半がデュアルスタックです。クライアント、サーバー、ルーターがすべてIPv4とIPv6のアドレスを持っています。モバイル通信事業者では、IPv6専用のコアネットワークから従来のIPv4サービスに接続するため、NAT64の利用が増えています。

どの仕組みが使われているかを理解すると、接続問題の診断や、誰もが利用できるネットワークの設計に役立ちます。

重要なポイントは、IPv4とIPv6が共存するということです。標準的な方法はデュアルスタック、互換性のないセグメントを越える場合はトンネリング、一方のプロトコルしか使えないエンドポイント間では変換を使用します。

これでIPv6の基本を学び終えました。すでに知っているIPv4と並べて、IPv6を読み取り、分類し、統合できるようになりました。

移行方法を選んでください。

IPv4とIPv6を併用する方法について学びました。

• 2つには互換性がないため、長期にわたる移行期間中は共存します。
• デュアルスタックは両方をネイティブに動作させる方式で、推奨されています。
• トンネリングは、互換性のないセグメントを越えるため、一方のプロトコルをもう一方の内部にカプセル化します。
• NAT64/DNS64は、IPv6のみの端点とIPv4のみの端点の間で変換を行います。
• DNSはA（IPv4）とAAAA（IPv6）レコードを使って選択を導きます。