IPv4とIPv6とは？

IPv4とIPv6の意味

IPアドレスの規格の世代。IPv4は約43億個で足りなくなったため、桁数を大幅に増やしたIPv6への移行が進んでいる。両者は直接やり取りできず併用の期間が長いため、機器や対策製品の対応可否が問われる。

IPv4とIPv6の具体例

社内のフィルタリング装置がIPv6に対応していないまま、新しい回線でIPv6の通信が有効になっていた。IPv4の通信だけが検査され、IPv6の通信は検査されずに素通りしていたことが、社内監査で判明した。

IPv4とIPv6は試験でどう引っ掛けられる？

「IPv6にすればセキュリティが上がる」という理解は誤り。使えるアドレスが増えるだけで、通信の絞り込みや記録の取得は改めてIPv6に対応させないと、守りに穴が空いたままになる。

IPv4とIPv6と関連する用語

• NAT・NAPT
• ファイアウォール

IPv4とIPv6が出た過去問

• 2台のPCにIPv4アドレスを割り振りたい。サブネットマスクが255.255.255.240のとき，両PCのIPv4アドレスが同一サブネットに所属する組合せはど…

  正解：192.168.1.17と192.168.1.29

  要点：マスク240はホスト部4ビット。16ごとの区切りで判定する

  サブネットマスク255.255.255.240は下位4ビットがホスト部なので、16個ずつの区切りになる。第4オクテットで見ると0〜15、16〜31、32〜47、48〜63という範囲に分かれ、同じ範囲に入る2つのアドレスだけが同一サブネットとなる。17と29はどちらも16〜31の範囲に収まる。

  出典：平成28年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問33（IPA）

• IPv4において、インターネット接続用ルータのNAT機能の説明として、適切なものはどれか。

  正解：プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互に変換する機能である。

  要点：NATはプライベートIPとグローバルIPを相互変換する

  NATは、社内で使うプライベートIPアドレスと、インターネット上で通用するグローバルIPアドレスを相互に変換する機能である。限られたグローバルアドレスを多くの端末で共用でき、外部から内部アドレスが直接見えなくなる副次的効果もある。ポート番号も併せて変換して1つのグローバルアドレスを多数の端末で共用する方式はNAPT（IPマスカレード）と呼ばれる。

  出典：平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問33（IPA）

• IPv4アドレス128.0.0.0を含むアドレスクラスはどれか。

  正解：クラスB

  要点：第1オクテット128〜191はクラスB（先頭ビット10）

  IPv4のクラス分けは先頭のビットパターンで決まり、0で始まればクラスA、10ならクラスB、110ならクラスCです。128を8ビットで表すと10000000で、先頭2ビットが10になります。したがって128.0.0.0はクラスBの範囲（128〜191で始まるアドレス）に入ります。

  出典：平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問34（IPA）

• 192.168.0.0/23（サブネットマスク255.255.254.0）のIPv4ネットワークにおいて、ホストとして使用できるアドレスの個数の上限はどれか。

  正解：510

  要点：ホスト数＝2^(32−プレフィックス長)−2

  プレフィックス長が23なので、ホスト部に使えるのは32−23＝9ビットである。9ビットで表せる組合せは2の9乗＝512通りだが、すべて0のネットワークアドレスとすべて1のブロードキャストアドレスは端末に割り当てられない。したがって使えるホストアドレスは512−2＝510個となる。

  出典：令和1年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問32（IPA）

• IPv4ネットワークにおいて,ネットワークの疎通確認に使われるものはどれか。

  正解：ping

  要点：pingはICMPで相手への到達性を確認するコマンド

  pingはICMPのエコー要求と応答を使って相手ホストまで到達できるかを確かめるコマンドで、ネットワークの疎通確認に用いられる。応答時間も表示されるため、遅延の目安を知ることもできる。他の選択肢はIPアドレス配布や管理情報の枠組みであり、疎通確認の道具ではない。

  出典：令和5年度 （公開問題） 基本情報技術者試験 kamokuA 問8（IPA）