PPPoEとIPoEの違い ― 仕組みと速度

PPPoEとIPoEは、NTT東日本・西日本の光回線でインターネットにつなぐときの2つの接続方式です。違いは、通信の途中で網終端装置（NTE）という設備を通るかどうかです。PPPoEはNTEを通り、IPoEは通りません。

NTEを通ると、利用者が増える時間帯に混雑しやすくなります。IPoEはNTEを通らないため、この影響を受けにくくなります。

PPP（Point-to-Point Protocol）は、2つの機器を1本の通信路でつなぐプロトコルで、RFC 1661で規定されています。

データリンク層のプロトコルで、もとは電話回線のダイヤルアップ接続向けに作られました。

PPPには認証の手順があり、通信を始めるときにIDとパスワードで相手を確認します。

通信条件を決める手順もあり、この手順でIPアドレスなどが決まります。認証の仕組みは、PPPoEにもそのまま引き継がれています。

PPPoE（PPP over Ethernet）は、PPPのフレームをイーサネットのフレームに包んで運ぶ方式で、RFC 2516で規定されています。

PPPはもともとダイヤルアップ回線向けの技術でしたが、PPPoEによってADSLや光回線のイーサネット上でも使えるようになりました。

接続するたびに、IDとパスワードで認証します。認証が終わると、1本の専用の通路ができます。これをPPPoEセッションと呼びます。

PPPoEでは、フレームの中にPPPoEのヘッダが入る分、送れるIPパケットが1492バイトに小さくなります。この値の求め方は、MTUとMSSの記事で説明しています。

PPPoEセッションは、NTT東日本・西日本が持つ設備のNTEを経由します。NTT東西の網でIPv6を使う場合、PPPoEで運ぶ方式はトンネル方式とも呼ばれます。

IPoE（IP over Ethernet）は、PPPのトンネルを使わず、イーサネット上でIPパケットを直接やり取りする接続方式です。

IPoEは新しいプロトコルの規格ではなく、既存のイーサネットとIPの技術をそのまま使う接続方式の呼び名です。NTT東西の網でIPv6を使う場合、この方式はネイティブ方式とも呼ばれます。

日本の家庭用インターネット回線では、IPoEは主にIPv6のネイティブ接続に使われています。回線を契約した時点で接続先の情報が決まるので、PPPoEのようなID・パスワードの入力は不要です。

IPoEの通信は、NTT東西の網からVNE事業者と呼ぶ事業者の設備を通ってインターネットへ出ます。ISPはVNE事業者と組んで、利用者がIPoEで接続できるようにします。

IPv6アドレスの割り当て方法にはSLAACとDHCPv6があり、仕組みはIPv6の記事にまとめています。

PPPoEとIPoEで速度の傾向が変わる理由は、NTEを経由するかどうかにあります。NTEは、PPPoEのセッションをISPごとに受け止める設備です。

増設の決め方について、総務省の資料「NGNのISP接続に関する論点等について」（平成29年10月27日、資料8-5）があります。

この資料によると、PPPoE方式のNTEは、増設の可否をNTT東日本・西日本が判断します。IPoE方式ではNTEの代わりにGWRという設備を使い、VNE事業者などの接続事業者が自由に増設できます。

その後、NTEの増設基準は公開され、見直しの議論も続いていますが、原則としてNTT東西が増設を判断する点は変わっていません。2022年2月の総務省資料でも、同じ違いが整理されています。

利用者が増えてもNTEの増設が追いつかないと、PPPoEの通信は混雑しやすくなります。IPoEはNTEを経由しないので、この混雑の影響を受けにくくなっています。

ただし、実際の速度は契約回線やVNE事業者の設備の状況によっても変わります。

IPoEとIPv4 over IPv6は混同されやすいですが、別の仕組みです。NTT東西の光回線のIPoEは、IPv6で直接つながる接続方式なので、IPv4のサイトにはIPoEの回線だけでは届きません。

そこで、IPv4のパケットをIPv6の回線の中に包んで運ぶ技術を使います。これがIPv4 over IPv6です。DS-Lite（transixなど）やMAP-E（v6プラスなど）が代表例です。

IPv4 over IPv6を使うと、PPPoEを使わず、NTEを経由しない経路でIPv4の通信も運べます。

DS-LiteとMAP-Eでは、ポート開放の可否とNATを行う場所が異なります。回線ごとに何ができて何ができないかは、ポート開放の記事にまとめています。

IPv4 over IPv6では、使えるポートが限られるか、ポート開放ができません。固定のIPv4アドレスやすべてのポートを使いたいときは、PPPoEのIPv4接続を残すことがあります。固定のIPv4アドレスを受け取る仕組みは、固定IPアドレスの記事で説明しています。IPoEとPPPoEは、同じ回線で併用できます。