40多年前网络刚刚兴起的时候大概没人想到网址会有用完的一天。但是这一天还是来了，2019年11月26日下午，欧洲IP资源协调中心（RIPE NCC）宣布其IPv4可用池已经分配了最后的/22 IPv4网址，全球大约43亿个IPv4网址正式用完了。

01 全球43亿个IPv4地址正式耗尽

互联网的运转离不开IP地址，过去使用的是IPv4地址（十进制数字形式的IP地址例如“202.99.50.50”）。现在绝大多数用的还是IPv4网址，如果大家以前看过讲解网络组成的技术类书籍，那肯定看过IPv4、IPV6地址的介绍，其中IPv4又称互联网通信协议第四版，是网际协议开发过程中的第四个修订版本，是目前网络的主流协议。

互联网的运转离不开IP地址，过去使用的是IPv4地址

每一个接入互联网的设备都会被分配一个独一无二的数字，从而能够使用网络协议（IP）进行连接和数据传输，这一串数字就是 IP 地址，IPv4 则是目前使用最广泛的网络协议，至今已有30年历史。IPv4地址的长度为32位，采用十进制，如 192.1.1.1，最多有4,294,967,296个IPv4地址可用。

如果是放在2000年代之前，43亿个IPv4网址会让人觉得永远用不完，但是最近20年网络的发展超过了很多人的想象，很快IPv4地址枯竭就引发了互联网的担忧，2011年2月3日由互联网号码分配局（IANA）管理的IPv4即时可用分配地址耗尽，现在只剩下保留的/8 IPv4地址。

不过之前IANA也向5个局域网际网络注册管理机构（RIR）分配了IPv4地址块，其中北美的ARIN分配的IPv4地址在2015年9月24日耗尽，现在是欧洲，预计其他州的剩余IPv4 /8地址也会在2020年耗尽。

02 物联网成为消耗大户

IP地址相当于互联网设备的网络身份证，有了它，电脑、智能手机、云电视等设备才能正常上网。然而，物联网的高速崛起，无疑加速了IPv4地址的消耗。物联网智能系统的核心就是全方位的数据采集与网络传递，每个物联网系统中的传感器都数以千计，像智慧城市那样的超大工程所采用的传感节点更是不计其数，而这些每一个节点都需要分配一个IP地址。

具体而言，汽车、家用电器、共享单车、无人售货机、智能城市管理装置等各种设备都将联网，以目前国内的电脑和手机用户保有量来看，IPv4还可以支撑，但随着物联网对于网络要求的提高，IPv4地址显然已经不够，发展IPv6也可以认为是为未来物联网的发展进行必要的网络准备。

事实上，世界范围内由IPv4向IPv6的协议转型已经启动。据悉，自格林尼治时间2011年6月8日零时1分开始的24小时将是IPv6协议系统的第一个试用日，而国内电信运营商中国电信和中国移动已经在2013年启动了IPv6的试点工作。

03 IPv6解决的不仅仅是数量问题

为了解决IPv4地址逐渐耗尽的问题，人类早早就开发了下一代的IPv6地址。IPv6不但可分配数量极多，还兼顾了安全性、传输效率等，成为目前互联网重点发展的地址类型。

IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互联网协议第6版）的缩写，是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。与IPv4相比，IPv6不仅仅具有更大的地址空间，解决IP地址数量问题，更增强的组播（Multicast）支持以及对流的控制（Flow Control），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的网络平台。

同时，在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性，极大的增强了网络的安全性。

IPv6解决的不仅仅是数量问题

简而言之，IPv6还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题，主要有端到端IP连接、服务质量（QoS）、安全性、多播、移动性、即插即用等。

04 从IPv4到IPv6的过渡并非易事

网络运营商仍习惯使用IPv4并认为自己手头有足够的IPv4地址，部署IPv6的技术和成本上的挑战也让运营商倾向于先观望。在Google 2018年6月的统计中，仅有24个国家的IPv6流量超过15%，其中包括美国、加拿大、芬兰、比利时、印度和巴西等。

而据Techradar的数据，美国和印度的IPv6普及率已超过50%，但挪威、丹麦、瑞典等发达经济体低于15%，反而是巴西、泰国、墨西哥等新兴经济体普及率更高。印度在IPv6 部署上的成功尤为引人注目，这和该国较早面临IPv4地址枯竭及政府推动有关。

全球不同地区国家的IPv6网络建设速度并不一致

全球网络从IPv4到IPv6过渡完成以前，传统网络地址的稀缺推动了二手IPv4地址的大量交易市场，每个网络地址的价格从10欧元到30欧元不等，这意味着IPv4转让市场现在在全球价值数亿美元。

网站、应用等内容提供商和网络运营商谁应该先迈出这一步也是长久以来的博弈，目前全球前 1000个网站中能通过IPv6能访问只有25%～30%，基本上都是Google、Netflix等大网站，苹果的App Store从2016年起要求应用兼容IPv6，国内用户比较熟悉的大概就是支付宝了，腾讯也在今年年初宣布旗下的核心产品已全面支持IPv6。

虽然问题不少，但我国一直都是坚定推动IPv6的部署应用的。2018年6月，三大运营商联合阿里云宣布，将全面对外提供IPv6服务，并计划在2025年前助推中国互联网真正实现“IPv6 Only”。

在根服务器方面，全世界IPv4根服务器只有13台，1个为主根服务器在美国。其余12个均为辅根服务器，其中9个在美国，欧洲2个，位于英国和瑞典，亚洲1个位于日本。在与现有IPv4根服务器体系架构充分兼容基础上，中国主导并联合国际互联网WIDE机构的“雪人计划”于2016年在全球16个国家完成25台IPv6根服务器架设，事实上形成了13台原有根加25台IPv6根的新格局。中国部署了其中的4台，由1台主根服务器和3台辅根服务器组成，打破了中国过去没有根服务器的困境。

除了网络基础设施升级支持IPv6外，华为、苹果、中兴、小米、三星、OV等品牌新申请入网的移动终端设备都已支持IPv6地址，同时存量的移动终端通过软件升级后也将支持IPv6。

05 物联网时代的钥匙

写在最后：全球IPv4地址耗尽，其实对大众而言是完全无感的。随着5G、工业互联网等新技术的持续演进，万物互联已成为未来网络发展的主要方向，IPv6网络应用的优势更多体现在工业互联网及智能家居领域，Pv6与工业互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等融合应用将成为未来信息社会的基石。

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