IPv6 の普及予測
2002MT087 土谷 ひかり

2002MT090 山田 恭子

指導教員 長谷川 利治

1. はじめにインターネットの普及に伴い，IPアドレスの不足が問題になっている．現在使われている標準的なインターネットプロ
トコルはIPv4（Internet Protocol version 4）である．IPv4 のアドレスの数は 2３２ 個（約43 億個）であり，インターネットの利用者数は全世界で 5 億 4000 万人を超えている．インターネッ
トの端末もパソコンだけでなく携帯電話や，ネット家電など様々なものが増えてきた．ネット家電など様々なところでインターネット接続が可能になるとこのままではIPアドレスが不足することが懸念される．そこでIPv4 に替わるIPv6（Internet Protocol version 6）が開発された．IPv6 は政府が発表した「e-Japan戦略」においても，「インターネット端末やインターネット家電が普及し，それらがインターネットに常時接続されることを推定し，十分なアドレス空間を備え，プライバシーとセキュリティの保護がしやすいIPv6 を備えたインターネット網への移行を推進する」ことが目標の一つとしてあげられている[1]．
IPv4 において，CIDR（Classless Inter-Domain Routing）やNAT（Network Address Translation），プライベート IP アドレスの利用など IP アドレス不足の対応を行っているが，近年のインターネットの普及により，このままではIPアドレスは不足し大きな問題になることが予測される．インターネットの普及は図 1 の「JP ドメイン名の登録件数の推移」からわかる[2]．

図１ JP ドメイン名の登録件数の推移
2003 年までの「主要国の IPv6 アドレスブロック割り当て組織数の推移」を図 2 に示す．1999 年から 2003 年にかけて

日本は 3 組織から約 20 倍の 62 組織と増加の推移をたどっている．同様にアメリカでは２組織から約 40 倍の 79 組織と増加している．この図から IPv6 は増加傾向にあることがわかる．

図 2 主要国の IPv6 アドレスブロック割当て
組織数の推移本研究では，IPv6 にはどういった魅力があるのかを考慮しシミュレーションを行い，IPv4からIPv6への普及予測を行う．

2. モデリング2.1. STELLA ［3］［4］［5］［6］今回，シミュレーションを行うために STELLA を使用する．
STELLA とは，｢システムダイナミックス｣を利用したシミュレーション用ソフトウェアである．
｢システムダイナミックス｣とは，時間の経過に伴って変化するシステムを数式モデルや表，グラフとして表現し，コンピュータの中で仮想的なモデルを作る．そして作成したモデルをコンピュータでシミュレーションし，時間の経過による変化を分析することである．
2.2. モデル作成にあたって
今回のシミュレーションでは IPv6 の普及を IPv6 のアドレスブロックを取得した組織数で表す．IPv6 が普及するためにはまず，インターネットサービスプロバイダなどの基盤となる組織が，IPv6 への対応を進めなくてはいけない．そこでアドレスブロックを取得する基盤となる組織を，ネットワークプロバイダと企業の二つに分けた．

IPv6 を導入する一番の理由は，IP アドレスの枯渇が問題になっているからである．そのため IPv6 が普及する要因として，インターネットの普及は欠かせない要因である．ネッ
トワークプロバイダは，サービスを提供するためには多くのIP アドレスを必要とする．ネットワークプロバイダが IPv6 を導入するにはインターネットの普及が大きな影響を与えるため，インターネットの普及をネットワークプロバイダにかかる要素とした．
先にも述べたように，政府は「e-Japan 戦略」においてIPv6 の普及を推進している．IPv6 が普及するためにはまず，IP アドレスを割り当てるネットワークプロバイダが IPv6 を導入しなければいけない．そのため，政府の推進をネットワークプロバイダにかかる要素とした．
IPv6 の普及が伸び悩んでいる理由として，他国の普及が影響を与えていると考えられる．インターネットは世界規模のネットワークであり，IPv6 が普及するためには他国の普及が大きな影響を与えると考えた．
ここでいう企業とはアドレスブロックを取得し，そのアドレスを主に自社のネットワークなどに使用する企業である．また，研究機関も企業のうちとした．企業がIPv6 を導入するた
めには，IPv6に対する魅力がなければいけない．IPv6を導入するにあたって一番大きな影響を与える要因は，IPv6 が開発された一番の要因でもある，IP アドレスのアドレス空間の拡張である．これによって様々な端末に IP アドレスを付与できるようになる．
IPv6 の魅力としてそのほかにセキュリティ強化があげられる．また，ルータなどの企業向け IPv6 対応製品の普及が進めば IPv6 の導入がしやすくなるため，IPv6 対応製品の普及も IPv6 普及のためには欠かせない要因である．
2.3. フローダイアグラム

2.4. レベル‐レイト方程式
ここでは，実際にシミュレーションを行うにあたり，図 3 に示したフローダイアグラムの各要素間の関係を示す．
（1）インターネットの普及 = グラフ（TIME）
単位時間毎に値を変化させる TIME 関数を用いて，2006年までは図 1 の「JP ドメイン名の登録件数の推移」の半年毎の増加分の数値を基にインターネットの普及を表し，ネットワークプロバイダにかかる要素の一つとした．2006 年 7 月
以降は，A：インターネットの普及が増加したとき，B：インターネットの普及が一定であるとき，C：インターネットの普及が減少したとき，の 3 パターンを予測した．
（2）政府の推進 = グラフ（TIME）
TIME 関数を用いて，IPv6 対応ネットワークへの速やかな移行を図るための政府の推進を表し，ネットワークプロバイダにかかる要素の一つとした．2002 年 4 月 1 日から 2003
年 3 月 31 日までの 1 年間は政府の IPv6 支援制度により政府の推進の値が増加している．基本的な IPv6 技術の普及準備が完了した 2004 年以降は低迷していく．
（3）他国の普及による影響 = グラフ（TIME）
TIME関数を用いて，他国のIPv6アドレスブロックの普及による影響を表し，企業とネットワークプロバイダにかかる要素の一つとした．2005 年 7 月まで，我が国は他国の普及による影響をほとんど受けないものとして考える．2006 年以降は，D：他国の普及による影響＞1，E：他国の普及による影響＝1，F：他国の普及による影響＜1，の 3 パターンを予測した．
（4）セキュリティ強化の魅力 = グラフ（TIME）
TIME 関数を用いて，企業がセキュリティを強化できることに，どの程度魅力を感じるかを表し，企業にかかる要素の一つとした．年が経つにつれセキュリティ強化への魅力が徐々に認識され，魅力の増加が緩やかになっていく．
（5）様々な端末に IP アドレスを付与できる魅力 = グラフ（TIME）
TIME 関数を用いて，IP アドレスの不足を気にせずに様々な端末にも IP アドレスを割り当てることが出来ることに，どの程度魅力を感じるかを表し，企業にかかる要素の一つとした．年が経つにつれ，様々な端末に IP アドレスを付与できる魅力が増加し，IPアドレス対応製品が普及する．その後，認識され，魅力の増加が緩やかになっていく．

図 3 フローダイアグラム（6）IPv6 対応製品の普及による魅力 = グラフ（TIME）
TIME 関数を用いて，IPv6 に対応している製品の普及による魅力を表し，企業にかかる要素の一つとした．2002年ま（8）企業 = セキュリティ強化の魅力 * 様々な端末にIPアドレスを付与できる魅力 * IPv6 対応製品の普及による魅力 * 他国の普及による影響
企業とは，セキュリティ強化の魅力，様々な端末に IP アドレスを付与できる魅力，IPv6 対応製品の普及による影響，他国の普及による影響により，IPv6 アドレスブロックを取得する組織を表している．導入にかかる要素の一つとした．
（9）導入 = ネットワークプロバイダ + 企業
導入とは，半年毎のネットワークプロバイダと企業を合わせた組織数を表し，増加導入組織数フローにかかる要素とした．
（10）増加導入組織数 = 導入 * 2
増加導入組織数は，半年毎の IPv6 を導入する組織数を表している．

導入組織数（7）ネットワークプロバイダ = インターネットの普及 /20000 * 政府の推進 * 他国の普及による影響
ネットワークプロバイダとは，インターネットの普及，政府の推進，他国の普及による影響により，IPv6 アドレスブロックを取得する組織を表し，導入にかかる要素の一つとした．

他国の普及による影響がDパターンの場合
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0

インターネット-A:増加
インターネット-B:一定
インターネット-C:減少

2000
2002
2004
2006
2008
20
1020
1220
1420
1620
182020では対応製品がほとんど普及していないため，1 以下になる．2002 年以降は IPv6 対応製品が普及し，2004 年までにインフラ機器面ではほぼ普及準備が完了した段階に達した．
そのため，2004 年以降は魅力が低下していく．

年

図 4 他国の普及による影響が D パターン場合
インターネットの普及が B や C の場合よりも，A の場合の方が導入組織数の増加が大きく伸びることがわかる．このことから，インターネットの普及が進むにつれて，IP アドレスの枯渇が進み，IPv6 を導入する組織が増えることがわかる．
2020 年の時点で，インターネット普及の C と A では，389 組織から 811 組織で約 400 組織の差がある．
また，他国の普及による影響が D パターンの場合では，2008 年から 2010 年前後かけて他国の普及による影響が大きな影響を与えている．そのため，導入組織数も 2008 年から 2010 年前後に急速に増加している．
3.3. 他国の普及による影響が E パターンの場合他国の普及による影響が E パターンの場合において，インターネットの普及を変化させシミュレーションを行った結果を図 5 に示す．

インターネット-A:増加インターネット-B:一定
インターネット-C:減少

20002002200420062008201020122014201620182020（11）導入組織数（t） = 導入組織数（t - dt） + （導入） * dt
初期値 導入組織数 = 3
単位時間あたりの IPv6 を導入した組織数を表している．
図 2 の「主要国の IPv6 アドレスブロック割当て組織数の推移」から初期値を 3 とした．

導入組織数

他国の普及による影響がEパターンの場合
500450400350300
2502001501005003. シミュレーション

年

3.1. シミュレーションの流れ
本研究の目的は，今後 IPv6 がどのくらい普及するのか2020 年までシミュレーションすることである．3.4 で述べたイ
ンターネットの普及が A：増加，B：一定，C：減少である場合と，他国の普及による影響が D：他国の普及＞1，E：他国の普及＝1，F：他国の普及＜1 である場合を用意し，全部で 9パターンのシミュレーションを行う．

2020年の時点では，インターネットの普及のCとAでは，237 組織から 460 組織で約 220 組織の差があり，他国の普及による影響が D パターンの場合の半分の伸びである．また，他国の普及による影響がDパターンの場合よりも，組織数が急激に増加しないことがわかる．

3.2. 他国の普及による影響が D パターンの場合
他国の普及による影響が D パターンの場合において，インターネットの普及を変化させシミュレーションを行った結果を図 4 に示す．

3.4. 他国の普及による影響が F パターンの場合
他国の普及による影響が F パターンの場合において，インターネットの普及を変化させシミュレーションを行った結果を図 6 に示す．

図 5 他国の普及による影響が E パターンの場合らと予測できる．

他国の普及による影響がFパターンの場合
400350

4. まとめ

導入組織数

300
250

インターネット-A:増加
インターネット-B:一定
インターネット-C:減少

200
150
10050200020022004200620082010201220142016201820200年

図 6 他国の普及による影響が F パターンの場合
2020 年の時点で，インターネットの普及の C と A では，191 組織から 336 組織で約 150 組織の差があり，他国の普及による影響が E パターンの場合に比べ，組織数はあまり増加しない．インターネットの普及が BやCの場合は，足踏み状態である．他国の普及による影響が F パターンの場合
は，IPv6 が普及するにはインターネットの普及の A が欠かせない要因である．
3.5. 考察JPNIC（Japan Network Information Center）が管理するIPv4 の IP アドレス管理指定事業者は，2005 年12 月の時点
では 381 事業者である．IP アドレス管理指定事業者とは IPアドレスの割り当て業務およびそれに付随する業務の一部を JPNIC から委託された事業者のことである[7]．現在 IPv4が普及しているように，IPv6 が普及するには同じぐらいの事業者が IPv6 を導入している必要がある．
今回のシミュレーションでは IPv6 導入組織数が最初に400 を超えたのが 2011 年7 月で，他国の普及による影響がD パターンの場合かつインターネットの普及が A の場合である．
次に大きな普及を示したのが，他国の普及による影響がD パターンの場合かつインターネットの普及が B の場合である．導入組織数が 400 を超えたのは 2016 年 1 月である．
同様に，他国の普及による影響がEパターンの場合かつインターネットの普及が A の場合には 2018 年 7 月に 400を超えた．他国の普及による影響が D パターンの場合かつインターネットの普及が C の場合には 2020 年1 月までには約 389 と 400 に近い組織数を示している．
以上のことより，IPv6 が普及するには他国の普及による影響が最も大きく影響することがわかる．他国においてIPv6 が普及することにより，今後日本においても IPv6 が普及することが予測できる．
また，導入組織数が 400 を超えない場合はインターネットの普及が C の場合である．このことはインターネットがこの先普及しなければ，現在の IPv4 において CIDR，NAT，プライベートアドレスなどの対策を行い，現状を維持できるか

本研究では，IPv4 の枯渇問題の対策として，IPv6 を取り上げてきた．IPv6 が普及するためには今後，他国の普及が進むことが不可欠であり，また，インターネットの普及も IPv6が普及するための大きな影響を与えていることがわかった．
ネットワークプロバイダなどが IPv6 を導入するための機器等はすでにそろっているので，導入する魅力が増えることで IPv6 の普及は進むと考えられる．ネットワークプロバイ
ダにおける魅力だけでは，IPv6 がエンドユーザには浸透しない．今後はエンドユーザが魅力に感じるサービスの提供が IPv6 普及の鍵になると考えられる．
また，IPv6 が開発された目的は IPv4 アドレスの枯渇問題であり，今後のインターネットの普及によってアドレス枯渇が問題となることが IPv6 普及の大きな要因となる．アドレス枯渇を引き起こす要因として，ネット家電の普及，モバイルIP の普及，常時インターネット接続の普及などがあげられる．
これらは魅力的な要素となるため，今後の普及は十分期待できると考えられる．
IPv6 の普及は既存の IPv4 環境と共存しながら進むため，サービス，アプリケーションを含めた IPv4 ネットワーク，機器のスムーズな移行も重要となっていく．

謝辞
本研究を進めるにあたって，たくさんの助言，ご指導いた
だいた長谷川利治教授，大学院生の岩田亮一氏に深く感謝いたします．

参考文献
[1]
[2]
[3]

[4]
[5]
[6]
[7]

総務省「情報通信統計データベース」（2006/1），
http://www.johotsusintokei.soumu.go.jp/㈱日本レジストリサービス（2006/1），http://jprs.co.jp/
STELLA，「STELLA 活用のための手引き」，㈱バーシティウェーブ，ニューハンプシャー州ハノーバ，1997
STELLA，「STELLA 使用説明書」，㈱バーシティウ
ェーブ，ニューハンプシャー州ハノーバ，1997
STELLA，「さあ，はじめましょう」，㈱バーシティウェーブ，ニューハンプシャー州ハノーバ，1997
Barry M. Richmon ｄ, システム思考入門 教育編，㈱バーシティウェーブ，㈱カットシステム東京都，2004
社団法人日本ネットワークインフォネーションセンタ
ー（2006/1），http://www.nic.ad.jp/