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IPoEとは?

 

「IPoE」は「次世代インターネット接続環境」といわれ、
これからスタンダードとなる回線方式です。

従来のPPPoE方式に比べて大容量で、通信が混雑することなくスムーズに行われ、快適で安定した接続環境のため、法人向け回線としても大きなメリットがあります。IPoEは、いったいどのようなサービスなのか、詳しくご紹介します。

IPoEの特徴

次世代インターネット接続環境であるIPoEは、これまでの接続サービス(PPPoE方式)にはないメリットや優れた特徴を備えています。まずは、通信方式の種類やそれぞれの違いについて見ていきましょう。

新たな通信方式であるIPoEとPPPoEの違い

「IPoE」とは、フレッツ網からインターネットに接続するための新しい接続方式のひとつで、ほかにも従来型の「PPPoE」という接続方式があります。
IPoE:IP over Ethernetの略。イーサネットを使ってIPパケットを伝送するインターネットの通信方式
PPPoE:Point-to-Point Protocol over Ethernetの略。イーサネットを使ってPPPというプロトコルを伝送する通信方式。インターネットの利用者とISP事業者間の接続で多く利用されています。

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PPPoE

かつて、個人宅からインターネットに接続する場合、電話回線からダイヤルアップし、プロバイダー(ISP)を介してインターネットに接続していました。このとき、接続のために用いられていたのが「PPP(Point-to-Point Protocol)」と呼ばれる技術です。その後、通信技術が発達し、ADSLなどの高速回線が登場するようになって、PPPをLANの規格であるイーサネット(Ethernet)上でも使う必要が出てきました。こうして誕生したのが「PPPoE(PPP over Ethernet)」です。IPv4 PPPoE方式では、ユーザー側にルーターやアダプターなどの通信機器を設置する必要があります。

■ PPPoE方式とは

IPoE

IPoEは「IP over Ethernet」の略で、企業内のLANなどと同じやり方で直接インターネットに接続する方式です。PPPoEでは、電話回線を前提とした技術をイーサネットに応用しましたが、IPoEは最初からイーサネットを用いる前提で考えられています。そのため、PPPoEのように専用の通信機器を必要とせず、接続事業者(VNE=仮想通信提供事業者)を介してシンプルにインターネットに接続できるメリットがあります。

■ IPoE方式とは

COLUMN

ほぼ無制限のIPアドレス

PPPoE(IPv4)で作られるIPアドレスの数は約43億個ありますが、2017年の世界人口白書によれば、世界の総人口は約75億人で、IPv4では1人あたり1つのIPアドレスも使えない計算になります。さらに、パソコンやスマートフォンだけでなく、テレビやスマートスピーカーなど、インターネットに接続する機器は増え続けており、今後は1人1つ以上のIPアドレスが必要になると考えられます。

一方、IPoE(IPv6)では、IPアドレスを128ビットで表すことにより、340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456個(約3.4×10の38乗個)のIPアドレスを用意することができ、これはIPv4アドレスの2の96乗倍となります。前述の世界総人口75億人でこの数字を割れば、1人あたり約4.5×10の28乗となり、これは事実上、無制限のIPアドレスがあると考えても良いでしょう。

通信内容を暗号化

IPoEを使ったインターネット接続は、従来のPPPoE方式とは異なる通信網や通信設備を経由します。これはいわば、利用者が増えて渋滞している道路とは別に、新しい道路ができた状態です。混雑した道路を避けるように、スムーズな通信が可能なのです。
従来のPPPoE通信と、次世代のIPoE通信の経路を分散させることにより、IPoEではより高速なインターネット通信を可能にしています。

■ IPv6 IPoE方式による通信の高速化

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設定が簡単

IPoEのメリットはまだあります。電話回線でのインターネット接続を前提に作られた従来のPPPoEでIPv6に接続しようとした場合、これまではユーザー側で「ホームゲートウェイ(HGW)」や「トンネル対応アダプター」といった通信機器を通す必要がありました。さらに、接続時にはユーザー名とパスワードを入力して、認証設定を行わなければならないなどの手間もかかりました。

IPoEでは、直接インターネットに接続を行うため、接続する際にユーザー名とパスワードを入力する必要もなく、簡単な設定でインターネットに接続することができます。また、後述するIPv4 over IPv6技術により、ユーザーが切り替えを意識することなく、IPv4(PPPoE)とIPv6(IPoE)を同時に利用できます。

クラウド利用に対応した大容量通信

IPoEでは、PPPoE方式に比べてネットワーク構成(データの通信経路)がシンプルになりました。混雑に強く信頼性の高いネットワークサービスは、オンラインストレージなどのクラウド利用による大容量の通信にも耐えうる品質を保てるのです。

注意しておきたいセキュリティ問題

IPoEでは、グローバルIPアドレスをほぼ無制限に割り当てることができますが、これは同時に外部からもアクセスが可能になることを意味しています。
IPSecによるデータの暗号化だけでなく、ファイアウォールによる適切なフィルタリングなど、通信経路のセキュリティ対策が必要であることに注意しましょう。

通信方式の歴史を振り返る IPv4とIPv6

「IPv6」とは何か、ご存じでしょうか?
インターネットに接続されたコンピューター同士が情報をやりとりするためには、コンピューターを区別するための「住所」のようなものが必要不可欠です。この住所は「IPアドレス」と呼ばれており、「IP」とはInternet Protocol(インターネットプロトコル)の略語で、「プロトコル」はコンピューターネットワークで通信を行うための手順や約束事といった意味です。つまり、IPv6は「IPアドレスのバージョン6」であることを表しています。

現在、広く使われているIPアドレスは、バージョン4である「IPv4」です。IPv4で作られるIPアドレスの数には限りがあるため、次世代のIPアドレスであるIPv6への移行が進められています。

IPv4 とIP アドレスの枯渇化

■ IPv4アドレス枯渇化 予想グラフ

IPv4 では、IP アドレスを「130.XXX.XX.X」(Xは任意の数が入る)のように、0~255までの数を4つ並べて表現します。インターネットに接続するパソコンやスマートフォンなどは、すべてこのIP アドレスが割り当てられています。

IPv4 は、コンピューター上では32ビットで表現され、その総数は2の32乗=42 億 9,496 万 7,296。つまり、IPv4 では約 43 億個のIP アドレスが存在することになります。IPv4 は、通信を行う上で守るべきプロトコル(約束事)なので、個人で勝手に桁数を増やすなどして上限を変えることはできません。数に限りがある一方、インターネットの発達とともにIP アドレスを使用したい人は増え続けているため、IPv4 アドレスの「枯渇」が深刻な課題となっています。

グラフは、APNIC のチーフサイエンティスト Geoff Huston 氏が自身のウェブサイトで公開しているIPv4 アドレス枯渇化の予測グラフです(2018年6月現在)。グラフの縦軸は、IANA という組織が世界各地に割り振っている「/8 ブロック」(※)の単位数を示しており、0となると枯渇することを表しています。

※IPv4 アドレスは約 43 億個ありますが、1,677 万アドレスを有する「/8 ブロック」という単位に256 分割しています。

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グローバルIPアドレスの管理組織と分配構成

IPv4 は、公開する範囲によって「 グローバル IP アドレス」「 プライベート IP アドレス」の2種類が存在します。
グローバル IP アドレスは、全世界へつながるネットワークに接続するための IP アドレスです。グローパル IP アドレスを管理する上で、最上位にある組織が IANA(Internet Assigned Numbers Authority)となります。その下に、RIR(地域インターネットレジストリ)や NIR(国別インターネットレジストリ)といった組織があり、さらにこれらの RIR や NIR から IPv4 アドレスの分配を受けて、ISP(プロバイダー)が各国内のエンドユーザーへグローバル IP アドレスを分配します。
グローバルIPアドレスは、世界でただ1つの番号を割り当てる必要があるため、インターネットの管理団体へ申請して利用する必要があるのです。

なお、2011 年には、アジア太平洋地域の RIR で管理する IPv4 のグローバル IP アドレスが枯渇したと報告されました。
さらに、2015 年には北米地織で、2018 年 4 月lこはヨーロッパ地域で相次いでグローバル IPv4 アドレスが枯渇。アフリカ地域の枯渇は 2020 年以後と予想され、世界レベルで IPv4 アドレスの新規取得が困難な状況が迫っています。

プライベート IP アドレスと NAT

グローバルIPアドレスの枯渇が迫る中、いまだにIPv4は広く使われ続けています。限りあるIPv4アドレスを節約するための工夫のひとつとして、「プライベートIPアドレス」が活用されているためです。

プライベートIPアドレスというのは、社内LANや家庭内LANなど、閉じられたネットワーク内で用いられるIPアドレスです。グローバルIPアドレスと混同しないよう、使用する数字は制限されています。例えば、192.168.0.0~192.168.255.255などの限られた範囲であれば、システム管理者が各コンピューターに自由にIPアドレスを割り振ることができるのです。

ただし、LANに接続されたコンピューターをインターネットに接続する場合、プライベートIPアドレスは、そのままではほかの組織で使用されているプライベートIPアドレスと混同される可能性があります。そこで、プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換する必要があるのです。
このしくみは「NAT (Network Address Translation)」や「IPマスカレード」と呼ばれ、通信機器であるルーターに組み込まれています。

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グローバルIPアドレスとIPv6

IPv4の根本的な問題を解決するために考案されたのがIPv6です。32ビットの長さだったIPv4に対し、IPv6は128ビットの長さで作られており、16進法で表現されます。IPv4と同様の表記では冗長になりすぎるため、アドレスの値を16ビットの単位ごとにコロン(:)で区切ります。

 例)
 2001:0db8:0000:0000:XXXX:0000:XXXX:XXXX

IPv6アドレスは16進数で、128ビットで表せる数の総数は約3.4×10の38乗個。1兆の1兆倍よりも大きい数字です。あるセクションが「0」で始まる場合は先行する「0」を省略でき、さらに16ビット単位の記述で「0」が連続するところは、“::”で省略することができます。

 例)
 2001:0db8:0000:0000:XXXX:0000:XXXX:XXXX
 ↓
 2001:db8::XXXX:0:XXXX:XXXX

グローバルIPアドレスとして使用できる個数は、IPv4に比べて飛躍的に増大しており、世界中の機器一つひとつに割り当てたとしても、枯渇する心配はほぼありません。IPv6は、IPv4同様に「インターネットの住所」としての機能のほか、IPv4ではオプション扱いだったセキュリティ機能などが標準装備されています。まさに、「次世代のIPアドレス」なのです。

移行期を支える IPv4 over IPv6

IPoEは、PPPoEよりも新しいインターネット通信の方法です。しかし、IPv6の通信のみに対応しているため、通信先のウェブサービスもIPv6に対応している必要があります。また、現在はIPv4からIPv6への移行期であり、IPv6に対応していないウェブサービスも少なくありません。そこで、IPv6の通信網でIPv4を用いた通信かできるように考えられた技術が「IPv4 over IPv6」です。

■ IPv4 over IPv6のしくみ

Pv4 over IPv6では、ブロードバンドルーターでIPv4形式のパケット(情報のかたまり)をIPv6形式に変換して通信を行います。「IPv6に見せかけたIPv4」のパケットは、IPv6通信網を抜け、通信先のウェブサービスに到達する直前で、元のIPv4形式に再度変換されます。IPv6の仮想のトンネルを抜けてIPv4のパケットを通信するこの技術を「トンネリング」ともいいます。こうして、IPv4 over IPv6では、IPv6に対応していないIPv4でもIPoEで扱うことができるようになります。IPv4の回線でもIPv6のIPoE接続方式を利用でき、IPv4とIPv6のどちらも速く通信できようになるというメリットがあるのです。

次世代のインターネット環境へ

IPoEは、IPv4によるIPアドレスの枯渇を根本的に解決するばかりでなく、多くのメリットがある「次世代インターネット接続環境」です。近年、高解像度の動画をはじめとした大容量の通信や、企業活動におけるMicrosoft「Office 365」、Google「G Suite」などのクラウドサービスの利用急増によるインターネット通信量の飛躍的な増加に伴い、ネットワークの混雑状況に左右されない、高速なインターネット接続へのニーズが高まっています。
今後はさらにITを応用した最新技術の発展が見込まれ、これからの未来におけるビジネスでIPoEがスタンダードとなることは必須といえます。ぜひ、この快適なインターネット接続環境にふれてみてください。

OCN光 IPoEサービス

OCNでは、PoE方式を採用しIPv6通信およびIPv4通信の両方が利用できる新たなインターネット接続サービスを提供しています。
IPoE方式は、従来のPPPoE方式より大容量化した設備を利用するため、混雑しにくいネットワーク構成となっています。さらに、混雑の原因となりやすい個人のお客さま向けサービスのトラフィックを論理的に分離することで、ビジネスで必要となる、高速で安定したインターネット利用環境を提供することが可能です。
また、従来サービス比2倍の帯域設計となる「標準プラン」と、従来サービス比6倍の「ワイドプラン」があり、「ワイドプラン」では、Windows Updateによる通信を業務用の通信から分離できるため、Windows Updateが実行されている間でも、他の通信が安定して利用できるようになります。
さらに、クラウド型セキュリティ機能をパッケージ化した、「OCN光 IPoE vUTMセット」も提供。
推奨のセキュリティポリシーがあらかじめ設定されているため、複雑な設定をすることなく安心してインターネット接続を開始することができます。

新サービス! OCN光 IPoEサービス

OCN光 IPoEサービス 標準プラン

従来サービスから2倍の帯域設計!
動画サービスなど、混雑の原因となりやすい個人向けインターネット通信のトラフィックを論理的に分離
快適なインターネット利用環境を実現

  • 法人向け設計

  • 従来サービスから2倍の帯域設計!

  • 固定IPアドレス利用可能

OCN光 IPoEサービス ワイドプラン

標準プランから3倍の帯域設計(従来サービスの6倍)
Windows Updateによる通信を
そのほかの業務用の通信から分離。
安定した通信が可能

  • 標準プランから3倍の帯域設計

  • Windows Updateによる通信をそのほかの業務用の通信から分離

OCN光 IPoE vUTMセット

IPoEインターネット接続とクラウド化されたUTMをセットで提供。アップデートや保守はNTT Comが行うため、常に最新のセキュリティ対策を実現。
クラウド利用時のセキュリティ対策にも最適

  • インターネット接続とセキュリティ対策 セットで提供

  • 専門スキルを有する人材不要

  • 常に最新のセキュリティ対策を実現

通信事業者向けローミングサービス

OCNバーチャルコネクトサービス(IPoE接続)

NTT東日本・西日本が提供するIPoEに対応した「フレッツ 光ネクスト」ならびに光コラボレーション回線を、事業者さまの独自ブランドでIPoE方式のインターネット接続サービスが提供できます。

OCN光 IPoEサービスをご検討中のお客さま
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OCNバーチャルコネクトサービス(IPoE接続)

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