【IPoE/PPPoE】IPv6とIPv4は、なぜ通信速度が全く違うのか?【v6プラス】

2022-02-03

エメラルド
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夜になると家のネットが遅い!

エメラルド
エメラルド

何でこうなるの?どうすればいい!?

v6プラスの回線に乗り換えて、IPoE経路を使おう。

サファイア
サファイア

ご自宅のインターネット速度に、ストレスや不満がありませんか?

大抵の場合、スマホ・PC・Wi-Fiルーター等の機器側が原因ではありません。

最大の原因は、IPv4(PPPoE)というインターネットを利用する際の通信方式にあります。

この記事では、 IPv4(PPPoE) 経路が遅い背景と、その改善策であるIPv6(IPoE)についてまとめました。

お読みいただくことで、インターネットの速度が遅くなる仕組みが分かり、より速い光回線に乗り換えてノーストレスでネットが楽しめます。

ネットが遅くなる背景

webコンテンツのデータ量増大

webコンテンツの情報量が、日々膨張し続けています。

一昔前までのwebコンテンツは、ネット掲示板や企業や個人のホームページなど主にテキストサイト。ネット上でやり取りされる情報は多くはありませんでした。

しかし以下のようなwebサービスの台頭により、webコンテンツの情報量は増える一方です。

  • youtube、Netflix、Amazonプライムなどの動画配信サイト
  • Twitter、Instagram、TikTokなどのSNSサイト
  • 大容量化するスマホゲーム

世の中のユーザーのニーズに合わせて、インターネットトラフィックも増大の一途です。

システムのクラウド化の進展

かつて企業は、自前の設備でシステムを構築していました。これをいわゆるオンプレミス型のシステムと言います。

しかし、ここ数年はクラウド型のシステムが急激に台頭してきました。特にAmazonが提供するAWS(Amazon Web Services)が性能や使い勝手の面で強力な力を発揮しています。

その評判と信用性の高さから、日本政府も官公庁のシステムにAWSの採用を決定したほどです。

クラウドでは、基本的にインターネット経由でサービスを提供されることになります。何をするにもインターネットを介さなければデータはやり取りできません。必然的にトラフィックは増大して、ネットワークインフラにかかる負荷は大きくなります。

スマホ普及による通信量の増加

ガラケーの時代はごくわずかな画像データやテキストのやり取りでした。

スマホの時代になると、動画視聴やゲームも出来るようになりました。結果として、スマホ経由のインターネットトラフィックが跳ね上がりました。

これまでは一家に一台のパソコンでインターネットは利用されてきましたが、現在は一人につき一台のスマホが利用されてます。

結果として、1世帯当たりのトラフィックは右肩上がりになっています。

【従来型方式】IPv4のPPPoE通信の仕組み

一般的な家庭用のインターネット通信は、以下のような順で経路を辿って通信しています。

  1. 自宅のPCやスマホ
  2. 宅内のLAN環境(無線LANルーター等)
  3. 宅内のONU(光回線終端装置)
  4. NGN網(NTTの光回線網)
  5. ISP(インターネットプロバイダ)の設備
  6. インターネット網
  7. webサービスを提供するサーバー(Google、yahoo、Twitter等)

これまで広く使われてきたのは、「IPv4(PPPoE)」の通信経路となります。

IPv4とは…

Internet Protocol version 4」のこと。
インターネットプロトコルは、インターネット上のコンピュータ同士がデータを送受信するための通信規約(ルール)。IPv4はその4つ目のバージョン。インターネットが普及し始めた20~30年前から現在でも使われている。
IPv4のルール下で利用可能とされてきたIPアドレスの総数は43億個だが、インターネットに接続する機器の増大によりその数では既に不足状態。より多くのIPアドレスが利用可能な「IPv6」への移行が進められている。

PPPとは…

Point-to-Point Protocolのこと
インターネット普及初期の頃は、光回線ではなく電話回線を用い、インターネットプロバイダを経由して通信を行っていた。この際にプロバイダ側が、インターネットに接続してきたユーザーの認証に使っていた技術がPPP。プロバイダがユーザーに割り当てた「ユーザー名(ID)」と「パスワード」を入力して接続する。
電話回線時代のインターネット料金は現在のような定額制ではなく、利用時間に応じて料金が発生する従量課金制。このPPP認証により、ユーザーの利用時間と課金額も管理していた。

PPPoEとは…

Point-to-Point Protocol over Ethernet」のこと。
PPPをイーサネット(企業や一般世帯の内部的なネットワーク)上で利用可能とする技術。イーサネットはLANケーブルにて各機器を接続することで高速な通信を行う。
ADSLや光回線などのブロードバンド通信には、現在一般的にイーサネット接続を使う。しかし、イーサネットにはプロバイダ側でユーザーを認証するための機能がない。
そこでPPPの技術をイーサネットへ応用することで、ユーザー認証を可能としている

実のところ、IPv4(PPPoE)の通信経路では全国的に速度遅延が頻発しています。

結論から言うと、「NGN網」と「ISP設備」が速度遅延の原因となっています。

NTTとプロバイダ間の装置の渋滞

現在の日本のインターネット経路上では、「NTTとプロバイダを繋ぐ装置」が足りずに渋滞を起こしています。NTTの光回線網を終端しているこの装置は、網終端装置と呼ばれます。

ユーザーの通信は網終端装置を経てプロバイダの設備を通り、その後インターネットに繋がります。

網終端装置はプロバイダとNTTとの契約で設置されますが、ネットワークの混雑具合に応じてプロバイダ側から増設を要望します。

しかしNTTがその増設を簡単には受け付けません。増設するための基準が、「プロバイダのサービス下にあるユーザーの数」であり、「実際に網終端装置に集まる通信量」ではないからです。

前述の通り、インターネットユーザー1人当たりの通信量は飛躍的に増大しているので、これは明らかに時代錯誤な基準と言っていいでしょう。

結果的に網終端装置は増やせないまま、通信量だけが増大の一途となり、処理しきれない通信が網終端装置に滞留することでネットが重くなります。

この状況をめぐっては関係各社で協議が何年も続いていますが、抜本的な改善には至っておらず、今後も早急な解決を期待することは難しいでしょう。

【新型方式】IPv6(IPoE)経路の仕組み

「IPv6(IPoE)経路」とは、ここ数年で台頭してきた新型のインターネット経路です。この通信は「IPv6」と言われる、次世代のIPアドレスを使った通信インフラを利用します。

PPPoEと同様にNTTのフレッツ光回線を使うものの、インターネットに出るための接続先が別となります。その接続先は一般的に「VNE」と呼ばれます。イネーブラーと言われることもあります。

VNEの主要3社は以下の通りです。

BBIXはソフトバンク系列、JPNEはKDDI系列、MFはNTTやIIJその他関係各社による共同出資のグループ会社です。

この3社に加えて、以下の5社も参入しています。

  • ビッグローブ
  • 朝日ネット
  • NTTコミュニケーションズ
  • フリービット
  • アルテリアネットワークス

IPoEはPPPoEとは別の通信経路を通ります。具体的には、NTTの光回線網⇒ゲートウェイルーターという装置⇒インターネットの順です。そのため、前述のPPPoEで混雑している網終端装置を回避することでずっと高速な通信が可能です。

個人的にPPPoEからIPoEに切り替えた時には、それまで夜間のネットの速度は1Mbps程度であり、youtubeの動画を低画質にしたとしても満足に再生できませんでした。

しかしIPoEに切り替えてからは、昼でも夜でも200〜300Mbpsと大幅な速度改善に成功。youtube動画の画質を最高画質にしても、一瞬でデータを読み込んでストレスゼロで再生することが出来るようになりました。

IPv6(IPoE)経路が高速な理由

PPPoEとIPoEの違いを突き詰めると、NTTが通信設備費用を負担するかしないかの違いとなります。

PPPoEでは網終端装置の増設費用を基本的にほぼNTTが負担します。そのため、もし通信量の増大に応じての増設という基準に変えたとしたら、相当な数の網終端装置の増設が想定されます。機器の数も作業量も増えることでコストが増加につながります。

このように、経営に与えるインパクトも大きいことから、例えばトラフィックの増加に応じて網終端装置を増やすといったようなルールに変えることは簡単ではありません。だからこそ、ユーザー数という増設基準が時代錯誤であっても、その基準の改善には前向きにはなれないのかもしれません。

一方IPoEではゲートウェイルーターの増設費用を全てVNEが負担します。そのため、NTTとわざわざ増設基準について議論も調整もする必要がなく、ユーザーの通信量増大に応じて機動的に設備が増強できます。

十分に増強された設備では渋滞などは起こるはずもなく、遅延も発生しないことは容易にご想像頂けるのではないでしょうか。

さらにVNEの装置では、ユーザーの通信先に応じて自動的にIPv4とIPv6の通信を振り分けます。

具体的にはyoutubeなどのIPv6に対応するサイトと、まだIPv6に未対応のIPv4オンリーのサイトに振り分けてくれます。これにより、ユーザー側では何も意識することなく、Web上のあらゆるサイトが高速な通信で利用可能。JPNEの「v6プラス」というサービスが良く使われています。

【v6プラス対応主要プロバイダ】

  • @nifty (ニフティ)
  • GMOとくとくBB
  • DMM光 
  • So-net

v6プラスについて詳しく知るには、以下の本が良いです。

まとめ

このきじでは、ネットが遅くなる背景とその改善策についてご紹介しました。

NTTとプロバイダ間の、網終端装置の費用負担の問題は双方の利害調整に折り合いがつかず、当面は解決の兆しが見えません。

IPv4のインターネット経路を高速に利用できる日を受け身で待つことは、おそらく時間の無駄になるでしょう。ユーザー側から能動的に高速な回線に切り替える他に、現実的な手立てはありません。

そんな中、IPoEによる高速な通信は我々にとって非常に有用なサービスです。NTTフレッツ回線を利用するなら、IPoEの利用を必須条件として検討するべきです。

現在はIPv4とIPv6を併用する過渡期。今後IPv6への移行が進み、安価で高速なインターネットの普及を期待します。

なお、ネットが遅くてお困りの方は、以下の記事にて簡単に最適な光回線が診断できます。