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【初心者でも分かる】PPPoE方式とIPoE方式の違いとメリット

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  • IPoE
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「フレッツ」を利用したインターネットの設定をする際によく耳にするキーワードが「PPPoE」と「IPoE」です。聞き慣れない言葉かもしれませんが、インターネットを快適に利用するためには、この2つの接続方式の理解が必要不可欠です。

この記事では、PPPoEおよびIPoEの2つの通信方式、およびそれらで使用される接続方式である「IPv4」「IPv6」などの用語についてわかりやすく解説します。
企業や事業所におけるインターネットの速度低下にお悩みの方は、ぜひ参考にしてください。

目次

PPPoE・IPoEとは?

「フレッツ」を利用してインターネットに接続する際には、従来からあるPPPoE方式と新しく登場したIPoE方式の2種類の接続方式で設定できます。
それぞれの名前の末尾についている「oE」は「over Ethernet」の略で、LANの規格であるイーサネット(Ethernet)を使用して通信を行う、という意味です。

ただし、PPPoE方式は従来の通信方式をイーサネットへ対応させるという形で作られましたが、IPoE方式はイーサネットの使用を前提として作られた、という違いがあります。

「PPPoE」は従来の接続方式

例えば「フレッツ」を利用してお客さまの端末機器をインターネットに接続する場合、PPPoE方式ではユーザーIDとパスワードを入力して「フレッツ」網に接続します。
インターネットに接続するときには、まずインターネットサービスプロバイダーに接続する必要があります。PPPoE方式ではその際に電話回線網とインターネットサービスプロバイダーを接続する「ネットワーク終端装置」を必ず通過します。
通信量が増加すると、このネットワーク終端装置が混雑してボトルネックとなることで、通信速度が遅くなる原因ともなっています。

「IPoE」は新しい接続方式

電話回線の時代からある通信方式をイーサネットに対応させたPPPoEと違い、IPoE方式ではイーサネットの利用を前提としています。
そのため、「生え抜き」という意味を込めて「ネイティブ方式」とも呼ばれることがあります。

PPPoEとは違い、ルーターやアダプターなどの通信機器をユーザー側で用意する必要はありません。インターネットサービスプロバイダーを介し、直接インターネットに接続できる仕組みになっています。

なお、IPoE方式では従来型の「IPv4」方式のIPアドレスを使用したWebサイトには接続できません。将来のIPアドレスの枯渇に備えて策定された新たな通信方法である「IPv6」方式のIPアドレスを使用したWebサイトにのみ接続可能です。
そのため、快適にインターネットを利用できる一方で、IPoE方式だけではIPv6接続に対応したWebサイト以外は表示できない、ということになります。

PPPoE・IPoEの違い・比較

ここまで、新旧の接続方式であるPPPoE・IPoEの特長を解説しました。
この項目では、それぞれの違いを3つの観点から比較してみます。

PPPoE IPoE
接続可能なWebサイト IPv4のみ IPv6のみ
通信速度
ネットワーク輻輳 ×

通信可能なWebサイト

前述したように、PPPoE方式ではIPv4方式のWebサイトのみ、IPoE方式ではIPv6方式のWebサイトのみに接続可能です。

ただし、PPPoE方式では「IPv6トンネル対応アダプター」やIPv6 PPPoE接続機能に対応した市販機器などを追加することによりIPv6方式のWebサイトにも接続可能です。

また、IPoE方式でも、「IPv4 over IPv6」という仕組みを利用してIPv4方式のWebサイトに接続可能です。

通信速度

通信速度においては、IPoE方式がより優れています。
PPPoEは電話回線での接続を行っていた時代の通信方式であるため、通信速度は最大200Mbpsです。

一方、新しい接続方式であるIPoEでの通信速度は最大100GBpsです。

ただし、これらは技術規格上の最大通信速度、いわゆる「ベストエフォート」であることに注意しましょう。
実際の通信速度は、通信状態により低下することがあります。

例えばオフィスが多くあるエリアなど、インターネット利用者が多くネットワークが常に混雑している場所では、通信速度は低下します。
そのほか、使用しているルーターやLANケーブルの性能、基本ソフトの設定なども通信速度に影響を与えます。

ネットワーク輻輳

通信量が多い場合、PPPoE方式およびIPoE方式それぞれについてどのような影響が出るかを把握しておく必要があります。

IPv4接続を利用するPPPoE方式では、前述したとおり電話回線網とプロバイダーを相互に接続するネットワーク終端装置を経由します。
ネットワーク終端装置はプロバイダーごとに用意されていますが、一つひとつの装置には通信容量の限界があります。
そのため、インターネットの通信量が増加する時間帯になると、ネットワーク終端装置の付近でトラフィックが混雑し、ネットワークの速度が低下します。

一方、IPv6接続を利用するIPoE方式では、ネットワーク終端装置を使用しません。
代わりに通信容量の大きいゲートウェイルーターを経由し、直接インターネットに接続します。
ネットワークが混雑しやすい個所を回避できるため、IPoE方式では混雑が起こりにくくなっています。

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データの転送量が多い、通信速度をさらに上げたい、かつセキュリティを考慮する場合にはSD-WANを構築するという解決方法もあります。

SD-WAN(Software Defined WAN、ソフトウェア定義型広域ネットワーク)は、専用線、ブロードバンド回線、モバイル回線などの複数の物理的な回線をひとつにまとめたうえで、仮想の広域ネットワークを構築します。
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SD-WAN製品は海外メーカーのものが多いですが、ネットワーク知識が豊富なNTTグループとNTTPCコミュニケーションズが共同で開発した「Master'sONE CloudWAN」は、国産のためネットワーク管理画面等のユーザーインターフェイスはすべて日本語。
さらにIPoEにも対応しているため、より快適な通信環境を実現できます。

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PPPoEで利用されるIPv4接続とは?

先ほどから何度か文中に登場しているIPv4(Internet Protocol Version 4)とは、現在もっとも広く使われているインターネットプロトコル(IP)の規格です。

インターネットプロトコルとは、コンピューターがインターネットを経由して情報をやりとりする際のルールを定めたものです。
そのルールの1つに、お互いのコンピューターを識別するための番号を割り振る方法があります。
この番号のことをIPアドレスと呼びます。

IPv4接続では、IPアドレスを32ビット(32桁の2進数)で表します。そのため、割り振れるIPアドレスの数は2の32乗の約43億通りとなります。

約43億通りと聞くととても大きな数に思えますが、インターネットに接続するコンピューターが急増したため、使用可能なIPv4アドレスの数は残りわずかです。

そのため、IPv4に代わるIPv6という次世代規格が登場しました。
このIPv4はPPPoE方式には対応していますが、IPoE方式には対応していません。

IPoEで利用されるIPv6接続とは?

IPv6は、新しく登場したIPアドレスの次世代規格です。

IPv4方式と違い、IPアドレスを128ビット(128桁の2進数)で表します。
IPv6方式でのアドレスの総数はきわめて膨大で、1兆倍の1兆倍よりも多いため、現在のところ枯渇する心配はありません。

また、IPv6方式はPPPoE方式だけでなく、IPoE方式の両方で利用できるのが特長です。

IPv6を用いたインターネット接続での問題点は、IPv4にしか対応していないWebサイトを表示できないという点です。
今のところ、IPv6はIPv4ほど一般的に普及しているわけではありませんが、すこしずつ認知度が高まっています。
現在は、IPv4からIPv6へと移行しつつある過渡期と言えるでしょう。

インターネットの速度を改善するには「IPv6 IPoE」が有効

通信パケット形式
IPv4
【主な特長】IPアドレスの範囲が狭い
IPv6
【主な特長】IPアドレスの範囲が広い
接続方式 PPPoE接続
【主な特長】遅い
IPv4 PPPoE
遅い
IPv6 PPPoE
遅い
IPoE接続
(ネイティブ接続)
【主な特長】速い
存在しない IPv6 IPoE
速い

インターネットの速度低下で業務に支障をきたしている場合は、「IPv6 IPoE」の導入が問題解決の糸口になります。
特に下り1Gbpsほどの高速な光回線を利用しているのに、実際にはなかなか通信速度が出ていないという場合、インターネットの速度改善につながる可能性があります。

光回線の速度が出ない原因は、従来の「IPv4 PPPoE」接続方式にあります。
IPv4 PPPoE方式では、プロバイダーを経由してインターネットに接続するため、途中で必ずネットワーク終端装置を経由します。
特にインターネットの利用が増える夕方から夜間にかけての時間帯や、加入者の多いエリアでは、ネットワーク終端装置が混雑し、ベストエフォート値よりも通信速度が低下する原因になります。

次世代規格のIPv6 IPoE方式であれば、直接インターネットに接続するため、ネットワーク終端装置を経由しません。
インターネットの速度低下の原因となる網終端装置を迂回できるため、通信速度をベストエフォート値に近づけることができます。

速度が遅いPPPoEが残っている理由は?IPv6とIPv4の互換性

通信速度の低下しやすいIPv4 PPPoE方式は、なぜ現在も使われているのでしょうか。
その理由は、IPv4からIPv6への移行がまだ完了していないからです。
IPv6接続の欠点の1つとして、IPv4のみに対応したWebサイトに接続できない点が挙げられます。現在でもIPv6 IPoE方式では接続できないサイトやWebサービスが存在します。

一方、IPv4 PPPoEの接続方式であれば、IPv4接続にしか対応していないWebサイトはもちろん、IPv6がメインのWebサイトにも接続することができます。

より快適にインターネットを使うなら「IPv4 over IPv6」がおすすめ

その「IPv6 IPoE」の欠点を克服したものが、「IPv4 over IPv6」という接続方式です。
基本的にはIPv6 IPoEでインターネットに接続しながらも、IPv4のみに対応したWebサイトに接続する場合には自動的にIPv4に切り替える仕組みを持っています。
そのため、IPv6 IPoEの速度を活かしつつ、IPv4、IPv6を意識することなく快適にインターネットを利用できるのです。

IPv4 over IPv6は、IPv4方式のデータをIPv6方式へと変換し、速度低下の原因となるネットワーク終端装置を迂回してインターネットに接続する仕組みです。
これまでIPv4接続を利用していた企業でも、IPv6に対応したルーターがあれば、IPv4 over IPv6方式にスムーズに切り替えることが可能です。

ただし、IPv6に対応していないインターネットサービスプロバイダーもあるため、IPv4 over IPv6を利用したい場合には乗り換えが必要となる場合があります。

まとめ

従来のPPPoE方式では、ネットワーク終端装置で混雑が起きやすく、インターネットの速度が低下しやすいという問題がありました。
次世代規格の「IPv6 IPoE」なら、ネットワーク終端装置を迂回して直接インターネットに接続できるため、インターネットの通信速度が改善する可能性があります。
ただし、IPv6 IPoE方式を採用する場合にはIPv4接続のみに対応したWebサイトに接続できないという問題が発生するため、そのデメリットを克服した「IPv4 over IPv6」の導入がもっとも効果的です。
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※「フレッツ」等はNTT東日本・NTT西日本の登録商標です。

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