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IPv4 over IPv6 MAP-E 系（Mapping of Address and Port with Encapsulation）‐分けて管理する者は、速さと秩序を同時に手に入れる

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IPv4 over IPv6 MAP-E 系（Mapping of Address and Port with Encapsulation）‐分けて管理する者は、速さと秩序を同時に手に入れる

MAP-E 系（Mapping of Address and Port with Encapsulation）構造・思想・技術史についてご紹介します。

MAP-E 系とは何か（結論）

MAP-E 系とは、 IPv6 IPoE を前提に、IPv4アドレスとポート番号をあらかじめ分割・割当し、 宅内側でIPv4通信を処理する方式です。

・IPv6 ネイティブ（主役）
・IPv4 アドレス＋ポートを“契約単位”で割当
・ISP側に大規模NATを置かない（または最小化）
👉 「IPv4の責任を宅内に戻した」設計が核心です。

MAP-E の基本構造

[端末]
  ↓ IPv4
[CPE（MAP-E機能）]
  ↓ IPv4-in-IPv6（決め打ち変換）
[ISP MAP-BR]
  ↓ IPv4
[Internet]
・CPE 家庭用ルーター（MAP-E対応必須）
・MAP-BR ISP側の境界ルーター（集約NATはしない）
👉 CGNのような「巨大変換装置」は存在しません。

技術的な要点

 ① IPv4アドレス＋ポートの事前割当

1つのIPv4アドレスを
・利用者ごとに
・ポート範囲で分割
・どの利用者かは 変換せずに識別可能
👉 ログ管理が容易 👉 追跡性が高い

② ステートレス変換

 ・セッション状態を持たない
・数学的マッピング（ルールベース）
👉 ・高速 ・遅延が少ない ・スケールしやすい

③ CPE依存設計

家庭用ルーターが
・変換ルール
・ポート制御 を実装
👉 ルーター品質が通信品質に直結

MAP-E 系の長所

低遅延・高スループット
・ISP側でNATしない
・処理は宅内完結
追跡性が高い
 ・IPv4＋ポート＝利用者
・法規・運用と相性が良い
ISP設備が軽い
 ・CGN不要
・水平スケールしやすい

MAP-E 系の制約

ポート数に上限
・割当ポート範囲内で運用
・大量セッション用途に制限
CPE選定が重要
 ・対応ルーター必須
・実装差が品質差に直結
外部公開は限定的
 ・割当ポート範囲のみ可能
・完全な自由度はない

DS-Lite 系との思想差（再整理）

観点 MAP-E 系 DS-Lite 系
IPv4処理 宅内分散 ISP集約
NAT状態 ステートレス ステートフル
遅延 低い やや増
CPE依存 高い 低い
ISP負荷 低い 高い
👉 MAP-E は「分散型」
👉 DS-Lite は「集中型」

技術史的位置づけ

・世界的には珍しい
日本の
・高品質CPE市場
・家庭向け光回線の安定性
を前提に成立

👉 日本の環境だから成立した方式

まとめ

・MAP-E 系は IPv4を“分割資源”として精密管理する方式
・高速・低遅延・高追跡性
・代わりに自由度は制限
・DS-Lite と並ぶ日本の二本柱
名言 「分けて管理する者は、速さと秩序を同時に手に入れる。」

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