DS-lite, PPPoE, L2TP, PPTP, v6 plus, MAP-E の違いは？

7月 18, 2024

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コイアイちゃん

in Linux, おすすめ

これは何？

ルーターの設定中にインターネットの接続方式が色々とあり、
どれがどういう意味なのかを調べた記事です。

青背景は前提知識なので読み飛ばしていただいて構いません。

解説？

解説と言ってはなんですが、ちょっとしたまとめです。
正しいか微妙なので、後述の参考文献をご確認ください。

IPv4 とは？

IPv4（Internet Protocol version 4）は、インターネット上でデータを送受信するための主要なプロトコルです。IPアドレスと呼ばれる32ビットの数値（例：192.168.0.1）を使って、ネットワーク上のデバイスを識別します。

特徴

32ビットのアドレス空間（約42億個のアドレス）
パケット通信を利用
サブネットマスクを使ってネットワークの区分けが可能

IPv6 とは？

IPv6（Internet Protocol version 6）は、IPv4の後継として開発されたプロトコルで、より多くのIPアドレスを提供します。128ビットのアドレス空間を持ち、IPv4に比べて遥かに多くのデバイスをユニークに識別できます

IPv4 の課題

1. アドレス枯渇

IPv4の32ビットアドレス空間では約42億個のアドレスしか提供できません。
インターネットの普及とともに、これらのアドレスが急速に枯渇しています。
そのため現在ではIPv4は各契約者ごとに振り分けれらるのではなく、プロバイダ側で一つの公的IPアドレスを使って複数の家庭で使えるように割り振っている場合があります。

２. セキュリティ

IPv4は設計上、セキュリティ機能が十分ではありません。IPsecなどのセキュリティ機能は追加できますが、デフォルトでは含まれていません。

このような問題に対処するために、後述のDS-Lite や MAP-E が出てくるわけです。

DS-Lite (Dual-Stack Lite)

私は楽天ひかりを契約していのですが、標準の設定ではこちらの設定がお勧めされており、DS-Lite利用していました。

DS-Liteは、IPv4アドレスの枯渇に対応するための技術で、IPv4パケットをIPv6パケットにカプセル化してインターネットに送る方法です。
ユーザーが送信するIPv4パケットをIPv6パケットに包んでプロバイダに送り、プロバイダが再びIPv4パケットに戻してインターネットに接続します。

ポイント

IPv4とIPv6を同時に使う
IPv4アドレスの枯渇問題に対応
NATがプロバイダー側で行われるので、ポートの解放が難しい

MAP-E (Mapping of Address and Port using Encapsulation)

MAP-Eは、IPv4アドレスの共有を可能にするIPv6移行技術です。
IPv4パケットをIPv6にカプセル化し、IPv6インフラを利用してIPv4通信を行います。
これにより、ISPは複数のユーザーが一つのIPv4アドレスを共有できるようになります。

ポイント

NAT がルーター側で行われるので、ポートの解放が可能

PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet)

PPPoEは、イーサネットネットワーク上でPPPセッションを確立し、ユーザー名とパスワードを使用して認証を行うプロトコルです。
主にDSL接続で使用され、家庭内の複数のデバイスがインターネット接続を共有するのに適しています。

ポイント

認証機能がある

L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol)

L2TPは、VPN（仮想プライベートネットワーク）を確立するためのプロトコルです。
PPTPとL2Fの機能を組み合わせており、PPPパケットをIPパケットにカプセル化してインターネット上で伝送します。
L2TPは様々なネットワークタイプで使用でき、強力な暗号化と認証機能を提供します。

ポイント

VPNを作るために使用
強力な暗号化と認証機能を提供
多様なネットワークで使用可能

PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol)

PPTPもVPNを作るための技術ですが、L2TPほどのセキュリティはありません。
リモートユーザーが安全にプライベートネットワークに接続するために使われます。

ポイント

簡単なVPNを作るために使用
セキュリティは低め
古い技術で、新しい技術に置き換わりつつある

v6プラス

v6プラスは、IPv6とIPv4を同時に利用可能にする技術で、IPv6ネットワーク上でIPv4の通信を可能にします。これにより、IPv4アドレスの枯渇問題を解決しつつ、既存のIPv4サービスにもアクセスできます。

NTT等がやってる日本の規格らしく？DS-Liteと似たような仕組みだなと思いました。

結局？

合ってるかわからないけど、総評。間違ってたらめちゃくちゃカスです。ごめんなさい。

Pv4 は遅い云々の前に、そもそも枯渇してるから、
１ルーターにつき一つじゃないから（数十家庭で１個のレベル？）ポートの解放が必要になる
そうなるとv4 to v6の切り替えが発生する DS-Lite, Map-Eは難しい（少なくとも家庭用ルーターのtp-link archar ax10ではできない）から
PPPoEにしなきゃいけないんだけど、これは認証の手間が入るから普段のネット回線でも使うルーターに割り当てるのは酷

結局IPv6だとグローバルで、ネットワークに直結できるから（数がめちゃくちゃあるから機器ごとに持たせられるため？）
PC側の設定だけで、ルーターはDS-Liteのまま公開できるという知見を得た。