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政府資訊科技總監辦公室

IPv4地址空間耗盡與IPv6

IPv4早於1980年代初推行,採用了32位元的地址,故此只提供有限的互聯網地址(232或四十三億)。隨箸互聯網的增長,IPv4地址最終將會耗盡。

全球的互聯網IP地址是經由互聯網號碼分配機構(IANA)管理。IANA將分配IP地址交由全球五區之區域互聯網註冊機構(RIRs)負責,各區域互聯網註冊機構分配IP地址予該區的機構。其中亞太網絡信息中心(APNIC)便是負責亞太區的區域互聯網註冊機構。

IANA已於2011年2月3日將最後五組未被分配之IPv4區段平均分配給全球五區之區域互聯網註冊機構。所有可供分配之IPv4區段已經完全耗盡。

2011年4月15日,APNIC宣布其IPv4地址資源僅剩下最後約一千六百萬個地址,該些IPv4地址將會"限量供應" 給其成員機構,每個機構最多可獲得1,024個IPv4地址。此措施是預留IPv4地址給APNIC之新成員和讓現有成員用于過渡至IPv6。

2012年9月14日,RIPE NCC(即負責歐洲、中東和中亞部分地區的區域互聯網註冊機構)亦宣布,僅剩下最後約一千六百萬個IPv4地址可供分配。此後,每個成員機構只能向RIPE NCC申請最多1,024個IPv4地址。

於2014年6月,LACNIC(即負責拉丁美洲及加勒比地區的區域互聯網註冊機構)亦宣布,僅剩下最後約四百萬個IPv4地址可供分配,LACNIC所有可供分配之IPv4地址已經正式耗盡。LACNIC會根據更嚴謹的IPv4地址分配策略分配IPv4地址予成員機構。

於2015年9月,ARIN(即負責北美地區的區域互聯網註冊機構)宣布,已分配剩下可供分配的IPv4地址。ARIN所有可供分配之IPv4地址已經正式耗盡。

當IPv4地址空間耗盡時,並不會影響現時互聯網及各網站之正常運作。只代表再沒有未被分配的IPv4地址可供申請,互聯網將繼續正常運作,已經在使用中的IPv4地址會繼續適用。但是如需要大量IPv4地址,只可通過地址轉讓,將會比較困難及需付出更高成本代價。

IPv6

IPv4地址耗盡是IPv6出現的推動力之一。IPv6是與IPv4相似的網絡層規約。IPv4採用32位元的地址,而IPv6採用128位元的地址,可提供約2128或3.4×1038個獨一無二的IPv6地址。

開發IPv6最初目的之一是解決IPv4地址短缺的問題,但考慮了在開發、部署及運作IPv4過程時所遭遇的種種問題後,IPv6的設計者已為IPv6增添多項新功能,從而較IPv4規約擁有更多技術上的優勢。

  • 地址供應–提供龐大的IP地址空間
  • 組播支援–增強支援同時地傳輸資訊至多個目標的技術
  • 無需網絡地址轉換(NAT)中介-信息包經各路由設備在網絡傳送時,無需把在信息包的標頭的網絡地址,映射到另一個特定的地址空間
  • 改善網絡效率–簡化 IP信息包的標頭格式達致更有效的網絡路由及信息包處理
  • 自動配置–促進使用者以簡易的安裝程序連接主機至網絡(即插即用)
  • 提升服務品質(QoS)–改善支援流量優先機制保證特選應用程式及使用者的網絡表現
  • 內設的 IPsec 保安機制-包括網絡傳輸中的點對點安全功能
  • 移動設備支援-使移動設備於不同網絡之間移動時保持與互聯網連接

IPv6資源部分可以找到有關IPv6基礎,IPv6相關入門網站和由區域互聯網註冊機構(RIRs)及國際機構管理的網站之連結。

然而IPv6在商業或消費者界別實施步伐仍然緩慢。主要原因如下:

  • 在IPv4地址耗盡時所有IPv4網站將如常運作。
  • 使用網絡地址轉換(NAT)及重用已分配的互聯網地址可能會推遲IPv6之採用。
  • IPv6是不兼容於IPv4的。軟硬件和應用程式可能需要更新,導致了成本和資源的問題。
  • 就實施IPv6時資訊保安上的關注。目前,發生於IPv6規約的保安事故仍屬少數,內容供應商及互聯網供應商或會擔心當開始提供IPv6服務時,保安上或會出現新的事故。
  • 缺乏需求大量新的IP地址,成為IPv6的"殺手級應用"的例子。例如,好的商業個案或要求即時應用IPv6的需要。

預期IPv4與IPv6將會共存於互聯網一段較長的時間,現時很難預計IPv6何時能夠完全取代IPv4。然而過渡至IPv6是解決IPv4地址耗盡之唯一長遠方案。