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政府资讯科技总监办公室

IPv4地址空间耗尽与IPv6

IPv4早于1980年代初推行,采用了32位元的地址,故此只提供有限的互联网地址(232或四十三亿)。随箸互联网的增长,IPv4地址最终将会耗尽。

全球的互联网IP地址是经由互联网号码分配机构(IANA)管理。IANA将分配IP地址交由全球五区之区域互联网注册机构(RIRs)负责,各区域互联网注册机构分配IP地址予该区的机构。其中亚太网络信息中心(APNIC)便是负责亚太区的区域互联网注册机构。

IANA已于2011年2月3日将最后五组未被分配之IPv4区段平均分配给全球五区之区域互联网注册机构。所有可供分配之IPv4区段已经完全耗尽。

2011年4月15日,APNIC宣布其IPv4地址资源仅剩下最后约一千六百万个地址,该些IPv4地址将会"限量供应" 给其成员机构,每个机构最多可获得1,024个IPv4地址。此措施是预留IPv4地址给APNIC之新成员和让现有成员用于过渡至IPv6。

2012年9月14日,RIPE NCC(即负责欧洲、中东和中亚部分地区的区域互联网注册机构)亦宣布,仅剩下最后约一千六百万个IPv4地址可供分配。此后,每个成员机构只能向RIPE NCC申请最多1,024个IPv4地址。

于2014年6月,LACNIC(即负责拉丁美洲及加勒比地区的区域互联网注册机构)亦宣布,仅剩下最后约四百万个IPv4地址可供分配,LACNIC所有可供分配之IPv4地址已经正式耗尽。LACNIC会根据更严谨的IPv4地址分配策略分配IPv4地址予成员机构。

于2015年9月,ARIN(即负责北美地区的区域互联网注册机构)宣布,已分配剩下可供分配的IPv4地址。ARIN所有可供分配之IPv4地址已经正式耗尽。

当IPv4地址空间耗尽时,并不会影响现时互联网及各网站之正常运作。只代表再没有未被分配的IPv4地址可供申请,互联网将继续正常运作,已经在使用中的IPv4地址会继续适用。但是如需要大量IPv4地址,只可通过地址转让,将会比较困难及需付出更高成本代价。

IPv6

IPv4地址耗尽是IPv6出现的推动力之一。IPv6是与IPv4相似的网络层规约。IPv4采用32位元的地址,而IPv6采用128位元的地址,可提供约2128或3.4×1038个独一无二的IPv6地址。

开发IPv6最初目的之一是解决IPv4地址短缺的问题,但考虑了在开发、部署及运作IPv4过程时所遭遇的种种问题后,IPv6的设计者已为IPv6增添多项新功能,从而较IPv4规约拥有更多技术上的优势。

  • 地址供应–提供庞大的IP地址空间
  • 组播支援–增强支援同时地传输资讯至多个目标的技术
  • 无需网络地址转换(NAT)中介-信息包经各路由设备在网络传送时,无需把在信息包的标头的网络地址,映射到另一个特定的地址空间
  • 改善网络效率–简化 IP信息包的标头格式达致更有效的网络路由及信息包处理
  • 自动配置–促进使用者以简易的安装程序连接主机至网络(即插即用)
  • 提升服务品质(QoS)–改善支援流量优先机制保证特选应用程式及使用者的网络表现
  • 内设的 IPsec 保安机制-包括网络传输中的点对点安全功能
  • 移动设备支援-使移动设备于不同网络之间移动时保持与互联网连接

IPv6资源部分可以找到有关IPv6基础,IPv6相关入门网站和由区域互联网注册机构(RIRs)及国际机构管理的网站之连结。

然而IPv6在商业或消费者界别实施步伐仍然缓慢。主要原因如下:

  • 在IPv4地址耗尽时所有IPv4网站将如常运作。
  • 使用网络地址转换(NAT)及重用已分配的互联网地址可能会推迟IPv6之采用。
  • IPv6是不兼容于IPv4的。软硬件和应用程式可能需要更新,导致了成本和资源的问题。
  • 就实施IPv6时资讯保安上的关注。目前,发生于IPv6规约的保安事故仍属少数,内容供应商及互联网供应商或会担心当开始提供IPv6服务时,保安上或会出现新的事故。
  • 缺乏需求大量新的IP地址,成为IPv6的"杀手级应用"的例子。例如,好的商业个案或要求即时应用IPv6的需要。

预期IPv4与IPv6将会共存于互联网一段较长的时间,现时很难预计IPv6何时能够完全取代IPv4。然而过渡至IPv6是解决IPv4地址耗尽之唯一长远方案。