はじめに
デジタルの世界では、1ビット（bit）を「0」または「1」として扱います。（2進数）
ネットワークに接続される機器にはアドレス（住所）が必要です。（アドレスがないとデータの送受信が行えません）
インターネットに接続するためのアドレスは、重複が起きないように世界規模で一連の組織により管理されています。
インターネットで利用されるアドレスには、IPv4とIPv6の2種類があります。
IPv4は、32bitで表記され、IPv6は、128bitで表記します。
IPv4は、32bitなので、（2の32乗）最大で約43億のアドレスしか提供できません。そのため、アドレス空間は既に枯渇しています。IPv6は、128bitであるため、（2の128乗）ほぼ、無限のアドレスを提供します。
現在は、IPv4からIPv6への移行期間であり、両者が混在しています。
移行は2000年代中盤から始まっていますが、IPv6へ完全に移行が完了するまでには数十年かかると考えらています。
現在、新しく販売されている機器は、IPv6をサポートしていると考えられます。
IPv4について
・表記例：192.168.0.1
・32bitを8bitごとに、ドット（.）で区切って、10進法で表記しています。
2進数で表記すると、192.168.0.1は次のようになります。
・11000000.10101000.00000000.00000001
IPv4は32ビットのアドレスを使用し、最大で2の32乗（約43億）のIPアドレスが生成できます。
・表記例1：255.255.255.0
・表記例2：192.168.0.1/24 （IPアドレスに/24の記載）
2進数で表記すると、255.255.255.0は次のようになります。
・11111111.1111111.11111111.00000000
サブネットマスクの役割は、ネットワーク部分とホスト部分を分けることです。
・IPアドレスをネットワーク部分とホスト部分に分けるために使用されます。
・192.168.0.1 とサブネットマスク 255.255.255.0（/24）では、192.168.0.0 がネットワーク部分、.1 がホスト部分となります。
※ 家庭用のWifiルータのLAN側のIPアドレスは、例：192.168.0.1/24などが多いと思います。
・家庭内で利用できるIPアドレスは、1-254の254個のアドレスが利用できます。（1個はWifiルータで使用）
・IPアドレスの割り当ては、DHCPサーバからの割り当て、または、接続する各機器で固定アドレスを設定できます。
・表記例：192.168.0.1（家庭用のプロバイダーへ接続するwifiルータです）
・デフォルトゲートウェイ（Default Gateway）とは、192.168.0.0のネットワーク内にあるデバイスが、インターネットや他のネットワークに接続するために中継するルーターのアドレスです。（ルーターはネットワークの中継を行います）
・パブリックアドレスは、インターネット上で使用されているグローバルアドレスです。
※ 下記に記載するプライベートアドレス以外のIPアドレスになります。
・プライベートアドレスは、内部ネットワーク専用（会社や家庭内のネットワーク）で、以下の範囲に割り当てられます。
10.0.0.0 – 10.255.255.255（10.0.0.0/8）
172.16.0.0 – 172.31.255.255（172.16.0.0/12）
192.168.0.0 – 192.168.255.255（192.168.0.0/16）
※ 表記例では、192.168.0.0/24のプライベートアドレスです。
192.168.0.0/16とした場合は、理論上は65,536のデバイスが接続可能です。
ネットワーク内のトラフィックが多くなり通信が実用的でないため、プライベートネットワークを部署やグループ単位でルーターなどでネットワークを分けることになります。
インターネットでは、通信の宛先として IP アドレスが使用されますが、サイト名は人間が読みやすい名前（例：yamoriz.com）です。ただし、IPアドレスがなければ、ネットワーク上のデバイスは宛先を特定できません。DNS（Domain Name System）は、人間が理解しやすいサイト名を、パブリックアドレスであるIPアドレスに変換するための名前解決の仕組みです。
DNSのアドレス
・契約のプロバイダーが提供するIPアドレス
・Googleが提供するIPアドレス
8.8.8.8
4.4.4.4
・その他のDNSサービスなど
IPV6について
・表記例：2001:db8::1
・IPv6アドレスは、128ビットを16ビットごとにコロン（:）で区切り、16進法で表記します。連続する「0」は省略できます。
2進数で表記すると、2001:db8::1は次のようになります。
0010000000000001:0000110110111000:0000000000000000:0000000000000000:0000000000000000:0000000000000000:0000000000000000:0000000000000001
※ 解説
最初の4bit「0010」を16進表示すると「2」、次の4bit「0000」は「0」、その次4bit「0000」は「0」、また、その次の4bit「0001」は「1」16bitを16進数の表記なので、「2001」となります。
次の4bit「0000」を16進表示すると「0」、その次の4bitは「1101」は「d」、その次の4bit「1011」は「b」、また、その次の4bit「1000」は「8」16bitを16進数の表記なので、「0db8」となりますが、最初の「0」は省略できるので、「db8」となります。
IPv6は128ビットのアドレスを使用し、最大で2の128乗（ほぼ無限）のIPアドレスが生成できます。
※ ChatGPTに質問しました。2の128乗（340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456）
・表記例：2001:db8::/64
IPv6では、サブネットマスクはプレフィックス長で表記されます。
・サブネットマスクは、アドレスの「ネットワーク部分」と「インターフェイス部分」を分けることです。
例、2001:db8::1 というアドレスにサブネットマスク /64 を適用すると、2001:db8:: がネットワーク部分、:1 がインターフェイス部分となります。
※ 家庭用のWi-FiルーターのLAN側のIPv6アドレスは、例：fd00::1:2ff:fe34:5678/64などが多いと思います。
・家庭内で利用できるIPv6アドレスは、理論上は非常に多くあります。
・IPアドレスの割り当ては、自動的に生成するSLAAC（Stateless Address Autoconfiguration）やDHCPv6があります。
または手動設定も可能です。
・表記例: fe80::1（wifiルータのIPアドレスでリンクローカルアドレスが一般的に使用されます）
・デフォルトゲートウェイ（Default Gateway）とは、IPv6ネットワーク内のデバイスがインターネットや他のネットワークに接続するために使用するルーターのアドレスです。ルーターはネットワーク間のデータの中継を行います。
・グローバルユニキャストアドレス（GUA）
インターネット上で使用されるグローバルアドレスです。
例：2001:db8::1
※ インターネットに接続するために使用されるアドレスです。
・ユニークローカルアドレス（ULA）
内部ネットワーク専用のアドレスで、以下の範囲で割り当てられます。
範囲：fd00::/8から始まるアドレス
※ 組織の内部ネットワーク専用のアドレスで、インターネットでは使用されません。
・リンクローカルアドレス
ネットワーク内部のみ有効なアドレスで、デバイスが自動的に生成します。
範囲：fe80::/10から始まるアドレス
※ 同一内部でのみで利用可能なアドレスです。
※ IPアドレスの表記例として、2001:db8::/64のグローバルユニキャストアドレスの一例です。この範囲内では、理論上2の64乗（18,446,744,073,709,551,616個）のアドレスが利用可能です。
IPv6のDNS設定もIPv4同様に重要で、IPv6アドレスへの名前解決が必要です。
インターネットでは、通信の宛先としてIPアドレスが使用されますが、サイト名は人間が読みやすい形式（例：yamoriz.com）です。ただし、デバイスがネットワーク上で宛先を特定するためには、IPv6 アドレスが必要です。DNS（Domain Name System）は、このように人間が理解しやすいサイト名を、IPv6アドレスに変換するための仕組みです。
DNSのアドレス
・契約のプロバイダーが提供するIPv6アドレス
・Googleが提供するIPv6アドレス
2001:4860:4860::8888
2001:4860:4860::8844
・その他のDNSサービスなど
あとがき
IPv4とIPv6のアドレスについて、簡単にまとめてみました。
ヤモリは、HGWからプロバイダーへの接続でIPv6は使わずに、家庭内ネットワークはIPv4で構築しています。
近い将来に、光1Gbから光10Gbに切り替える予定です。
通常接続は10Gbで、無線はWi-Fi 7を使用する計画でしたが、機器が高価です。デスクトップPCは2.5Gb LANポートが搭載されているため、2.5Gb対応のスイッチを購入し、有線接続は2.5Gb、Wi-Fi 7に対応する端末はiPadのみなので、当面は無線はWi-Fi 6eで運用予定です。
