MACアドレスに48ビットしかないのに、なぜipv6は128ビットアドレスを指定するのですか？

だから、私はネットワーキング試験のために読んでいる、と私は基本的な何かを見逃しているかどうかだけ疑問に思っています。MACアドレスよりも多くのIPアドレスが必要ですか？その場合、1つのネットワークアダプターを持つノードに多くのIPアドレスが割り当てられますか？

MACアドレスは、グローバルではなくローカルブロードキャストドメインで一意である必要があるため、通常、異なるネットワークでのMACアドレスの再利用は問題になりません。

インターネットは1つのグローバルブロードキャストドメインではないため、異なるISPに割り当てられたアドレスの多くのブロックに分割する必要があり、各ISPは異なる顧客/サービスのブロックを小さなブロックに分割します。これらの小さなブロックのそれぞれに多くのMACアドレスを含めることができるようにするには、IPアドレス空間をMACアドレス空間よりもはるかに大きくする必要があります。

すべての種類のネットワークインターフェイスがMACアドレスを使用するわけではありません。MACアドレスはほとんどがイーサネットに関連付けられていますが、他の多くのネットワーク標準が使用しています。ただし、IPv6アドレスは、レイヤー2にMACアドレスを使用しないネットワークインターフェイスに引き続き割り当てることができます。

また、48ビットMACアドレスの左端と右端の24ビットの間に16進値FFFEを挿入することにより、EUI-64変換（主にステートレス自動構成に使用）によりMACアドレスをIPv6ホスト部分に変換できます。 7番目のビットが反転します。

したがって、たとえば、0c：3a：bb：2a：cd：23は、ステートレス自動設定IPv6アドレスのホスト部分に変換できます。上記のMACアドレスの0cは、バイナリの0000 1100として表され、バイナリの0000 1110または16進数の0eになります。したがって、MACアドレスから変換されたIPv6アドレスの最終的なEUI-64ホスト部分は、0e：3a：bb：ff：fe：2a：cd：23になります。

また、MACに48ビットを超えるレイヤー2プロトコルがいくつかあります。たとえば、Fibre ChannelにはFireWire（まあ、ちょっと）のように64ビット（またはWikipediaによれば128ビット）があるため、/ 64オーバーラップの可能性なし。

IPv6 SLAACは、MACを使用して合理的に一意のアドレスを生成するため、プレフィックスごとに1つのアドレスしか生成できません。プライバシー拡張機能は、1つまたは複数の擬似ランダムアドレスを生成し、ローカルセグメント上の重複をチェックします。もちろん、ローカル管理者は必要な数だけ静的アドレスを割り当てることができます。重複しないようにするのが彼らの仕事です。

[ 合理的に一意であるということは、衝突の可能性がゼロであることを意味します。そして、もしそうなら、最初にレイヤー2の問題があるでしょう！（同じMACを持つ同じセグメントの2台のマシン）]

基本的には2つの重要なポイントに帰着すると思います。

1. インターネットアドレスは、グローバルに一意である必要があるだけでなく、グローバルにルーティング可能である必要があります。すべてのマシンのアドレスを個別にルーティングすると、ルーティングテーブルが非常に大きくなります。IPv6の設計者は、ルーティングテーブルを小さく保つ階層型ルーティングシステム*の夢を持っていました。
2. IPv6の設計者は、ステートレス自動構成を望んでいました。ステートレス自動構成では、既存のリンクアドレスに対応するか、衝突が発生する可能性が十分に低い乱数に対応するために、アドレスの「ホスト」部分を大きくする必要があります。

これらのポイントをまとめると、アドレスの「ホスト」部分と「ネットワーク」部分の両方が大きくなる必要があります。確かにそれぞれ32ビット以上。各64ビットはおそらく過剰でしたが、不足するよりも優れています。

*インターネットは固定された階層ではないため、夢は実際にはうまくいきませんでしたが、これはIPv6が導入されてから20年ほどで実際に起こったことではなく、設計を推進したものです。