IPv6（IPv4・IPv6ヘッダフォーマット）
まずは、IPv4、IPv6基本フォーマットを図に示します。
それから、IPv6の特徴とメリットを紹介していきます。
IPv4基本ヘッダフォーマット
IPv6基本ヘッダフォーマット
IPv6ヘッダの特徴
IPv4、IPv6基本フォーマットを確認したところで、IPv6の特徴とメリットを解説します。
フィールド数が減少
IPv4ヘッダサイズは、20バイト、IPv6ヘッダサイズは、20バイトあります。IPv6ヘッダサイズは、IPv4ヘッダサイズと比べて、20バイト増えていますが、フィールド数は、12個から8個に減っています。これは、中継ルータの負荷が軽減されることを意味します。
TTLからホップリミットに変更
IPv4へッダの中にはTTL(Time To Live）があります。この値は、ルータを通過するごとに変化する値です。この変化するTTLがあるため、ヘッダチェックサム値は、各ルータにおいて、再計算しなければなりません。これは、ルータにとって、大きな負担となり、遅延をもたらす原因になっています。
IPv4では、TTLフィールドは、残りのルータのホップ数か、残存時間のどちらかを指定するようになっていますが、実際にはホップ数しか使われていません。そこで、IPv6では、ホップリミットという名称に改称し、ホップ数のみに統一しています。
可変長から固定長へ
IPv4ヘッダには、オプションフィ―ルドがあります。この部分には、暗号化など、さまざまな付加サービスに関する情報が書き込まれます。このため、ヘッダが可変長になるため、ルータにとって、ハードウェア処理が行うことが難しくなっています。これに対して、IPv6ヘッダは、40バイトの固定長となっているため、ルータは処理を高速化することができます。
これらのことから、ルータやスイッチがパケットを転送する際の負荷が減っています。
フィールド数が減少
IPv4では、IPレイヤでもチェックサムを行っています。昔に比べると、IPよりも下位のレイヤサービスの信頼性は、向上しています。それなのに、TCP/UDPレイヤにおいても、TCP/UDP情報と、宛先IPアドレス、送信先IPアドレス、プロトコル番号、データ長からなる「擬似ヘッダ」を含めてチェックサムを実行しています。
このため、IPv6ではIPレイヤでのヘッダチェックサムを廃止しています。