IPv4アドレスの枯渇と、IPv6へのゆっくりとした移行

IPv4の32ビットのアドレス空間では、約43億個の一意のアドレスが使えます。1980年代には途方もない数に思えましたが、何十億台ものスマートフォン、ノートPC、サーバー、IoTデバイスがそれぞれ個別にアドレスを必要とする世界には、まったく足りないことが分かりました。新しいIPv4アドレスブロックの割り当てを担う地域インターネットレジストリは、1つずつ空きプールを使い果たしました。この過程は、2010年代の前半から中頃にほぼ完了しています。

IPv4がここまで延命できた理由

• NAT（ネットワークアドレス変換）によって、プライベートネットワーク上の多数のデバイスが1つの公開IPv4アドレスを共有でき、実際に必要な公開アドレスの数が大幅に減ります。
• IPv4アドレスには現在、二次市場があります。早い時期に割り当てられたブロックがもう必要でない組織は、それを必要とする組織に、かなり高い価格で売却できます。
• キャリアグレードNATは、同じ共有の仕組みをISPのレベルにまで広げ、1つのISPが、比較的小さな公開アドレスのプールの背後で、多数の顧客にサービスを提供できるようにします。

IPv6の普及が、一気の切り替えではなく緩やかな理由

IPv6はネットワーク層でIPv4と後方互換性がありません。純粋なIPv6のデバイスは、間に何らかの変換層がなければ、純粋なIPv4のデバイスと直接通信できません。この非互換性こそが、移行が一斉の切り替えではなく、数十年かかっている理由です。家庭用ルーターからバックボーンのプロバイダー、個々のアプリケーションに至るまで、あらゆるインフラが、インターネットのかなりの割合がIPv4のみである限り、両方に同時に対応（デュアルスタック）しなければなりません。

現在ドメインを名前解決する人にとって、実用上の要点は明快です。AとAAAAのレコードを独立して確認し、相当数のドメインがまだIPv4のみであると想定し、一方のレコードタイプの有無から、もう一方について何かが分かるとは考えないことです。この2つは本当に独立しており、今後もしばらくはそのままでしょう。

普及状況は、ネットワークと地域によって大きく異なる

IPv6のトラフィックの割合は、単一の世界的な数字というより、継ぎはぎの状態です。一部の携帯キャリアや家庭向けISPでは、自社のユーザーの間で普及率が半分をはるかに超えています。その規模でのキャリアグレードNATのコストと複雑さを避けられるのが大きな理由です。一方、多くの企業やデータセンターのネットワークは、元に戻すのに費用がかかる従来からの事情で、ほぼ完全にIPv4のままです。この不均一さこそが、ドメインがIPv4のみであることが時代遅れを意味しない理由です。多くのトラフィックパターンでは、現時点でIPv6のみにすると、かなりの割合の訪問者に到達できなくなるため、デュアルスタックは移行期の不便ではなく、安全な標準であり続けています。

IPv6のみにするために、今実際に必要なこと

公開されていない内部システムの中には、意図的にIPv6のみにしているものが、少数ながら増えています。通常は、あらゆる接続の両端を制御でき、関わるすべてのクライアントでIPv6の接続が確実に機能することを保証できる、大規模な組織の内部です。公開向けのものには、その保証はありません。ネットワークによっては、かなりの割合の訪問者が、IPv6のみのアドレスにまったく到達できず、フォールバックもありません。この非対称性、つまり、デュアルスタックは維持の追加コストがほぼゼロなのに、IPv6のみにすると、実際のトラフィックの一部を静かに失う危険があるという点こそが、運用者が完全に制御する内部インフラでIPv6のみが当たり前になりつつあっても、公開サービスではデュアルスタックが標準の推奨である理由です。