インターネット利用者のみならず接続機器（スマホやゲーム機など）は年々増加しており、通信基盤には「アドレス不足への対応」と「通信混雑の抑制」という2つの大きな課題があります。
本記事では、次世代インターネットプロトコルであるIPv6と、通信品質を維持するための混雑回避技術について解説します。
IPv6とは
IPv6（Internet Protocol Version 6）は、従来のIPv4の後継となるインターネットプロトコルです。
IPv6は128ビットアドレスを採用し、約340澗個（2の128乗）という膨大なアドレス空間を提供します。
※IPv4は約43億個（2の32乗）のアドレスを持つ。
これにより、スマートフォン、IoT機器、クラウドサービスなど、急増するネットワーク接続需要に対応できます。
近年では世界的にIPv6の普及が進んでおり、IETF（Internet Engineering Task Force）はIPv6を正式なインターネット標準（RFC 8200）として位置付けています。
インターネットにおける「混雑」とは
インターネット回線の利用者が増えすぎる、もっと言うとネットワーク機器の処理能力や回線容量を超える通信が流れると「輻輳（ふくそう）」が発生します。
イメージとしては、高速道路で渋滞が発生しているような状態ですね。
輻輳が起きると以下のような問題が発生します。
- 通信速度の低下
- 遅延の増加
- 動画や音声の品質低下
- パケットロスの増加
- オンラインゲームやWeb会議の品質悪化
そのため、インターネットでは混雑が深刻化する前に検知し、通信量を調整する技術が重要になります。
混雑回避技術
- TCPによる混雑回避
インターネットの多くの通信はTCPによって行われています。TCPには「混雑制御（Congestion Control）」という仕組みがあり、ネットワークの状態に応じて送信速度を自動調整します。 - AQM（Active Queue Management）
近年のネットワークでは、TCPだけに混雑制御を任せるのではなく、ルータ自身が混雑を早期検知する仕組みも導入されています。 - ECN（Explicit Congestion Notification）
従来は混雑を通知するためにパケット破棄が必要でした。
しかしECNではパケットを捨てる代わりにIPヘッダへ「混雑中」という印を付けます。
受信側はその情報を送信側へ返し、送信側は速度を下げます。 - L4Sによる超低遅延通信
L4SはECNを活用しながら、従来よりも極めて低い遅延で通信できることを目指した技術です。
オンラインゲームなど、ミリ秒単位の応答性が求められる用途で期待されています。
まとめ
IPv6自体が直接混雑を解消するわけではありません。
しかし、IPv6の普及によってネットワーク構成がシンプルになり、NATのボトルネックが減少することで運用効率や通信品質の向上が期待されています。
また、IPv6ネットワークではECNや最新のAQM技術、L4Sなどの次世代通信技術を導入しやすくなり、将来的な大規模通信需要を支える基盤として期待されています。
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