自1998年以来，IPv6一直试图解决IPv4中可用IP地址不足的问题。然而，尽管IPv6在效率和安全性方面具有优势，但其采用速度仍然缓慢。
来源:作者:基思·肖，乔希·弗鲁林格译者:xingyu.wang
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在大多数情况下，没有人一再警告互联网地址耗尽的可怕情况，因为从互联网协议第4版(IPv4)的世界向IPv6的迁移虽然缓慢，但已经坚定地开始了，相关软件已经到位，以防止许多人预测的地址耗尽。
但是在看到IPv6的现状和发展方向之前，我们先回到互联网寻址的早期。
什么是 IPv6，为什么它很重要？IPv6是互联网协议(IP)的最新版本，它可以识别互联网上的设备并确定它们的位置。每台使用互联网的设备都必须通过其自己的IP地址进行识别，以便能够通过互联网进行通信。在这方面，就像你需要知道街道地址和邮政编码才能寄信一样。
之前版本的IPv4采用了32位寻址方案，可以支持43亿台设备。我以为这就够了。然而，互联网、个人电脑、智能手机以及现在物联网设备的发展证明，世界需要更多的地址。
幸运的是，互联网工程任务组(IETF)在20年前就认识到了这一点。1998年，它创建了IPv6，IPv6使用128位寻址来支持大约34万亿2的128次方，如果你喜欢这种表示方式的话)。IPv4的地址可以表示为四组一至三个十进制数字，而IPv6使用八组由冒号分隔的四个十六进制数字。
IPv6 的好处是什么？IETF在其工作中为IPv6增加了IPv4的增强功能。IPv6协议可以更有效地处理数据包，提高性能，增加安全性。它使互联网服务提供商(ISP)能够通过使路由表更具层次性来减小路由表的大小。
网络地址转换（NAT）和 IPv6IPv6的采用被推迟了，部分原因是网络地址转换(NAT)，它可以将私有IP地址转换为公共IP地址。这样，具有私有IP地址的企业的机器可以向位于私有网络之外的具有公共IP地址的机器发送和接收数据包。
没有NAT，拥有几千或几万台电脑的大公司要想与外界通信，就要吞噬大量的公有IPv4地址。然而，这些IPv4地址是有限的并且几乎耗尽，因此分配必须受到限制。
NAT有助于缓解这个问题。有了NAT，成千上万具有私有地址的计算机可以通过防火墙或路由器等NAT设备出现在公共互联网上。
NAT的工作方式是，当一台拥有私有IP地址的企业计算机向企业网外的公有IP地址发送数据包时，会先进入NAT设备。在NAT转换表中记下数据包的源地址和目的地址。将NAT包的源地址改为NAT设备的公有地址，一起将包发送到外部目的地。当数据包回复时，NAT会将目的地址转换为发起通信的计算机的私有IP地址。这样，一个公有IP地址可以代表多台带有私有地址的计算机。
谁在部署 IPv6？运营商和互联网服务提供商是第一批在其网络上部署IPv6的群体，其中移动网络处于领先地位。例如，T-Mobile美国公司有超过90%的流量通过IPv6，其次是威瑞森无线公司，占82.25%。根据行业组织世界Ipv6启动会的数据，康卡斯特和美国电话电报公司的网络分别为63%和65%。
接下来是主网站——根据世界IPv6发布会，Alexa的1000个顶级网站中只有不到30%可以通过IPv6访问。
企业部署滞后。根据互联网协会的《2017年IPv6部署状况》报告，只有不到四分之一的企业公开其IPv6前缀。复杂性、成本和完成迁移所需的时间都是他们给出的理由。此外，由于软件兼容性问题，一些项目被推迟。例如，2017年1月的一份报告称，Windows 10中的一个漏洞“破坏了微软在其西雅图总部推出纯IPv6网络的努力”。
何时会有更多部署？根据互联网协会的预测，IPv4地址的价格将在2018年达到峰值，然后在IPv6部署通过50%大关后价格将会下降。目前，根据谷歌的数据，全球IPv6的采用率为20%至22%，但在美国约为32%。
随着IPv4地址的价格开始下降，互联网协会建议企业出售其现有的IPv4地址，以资助其IPv6部署。根据GitHub上发布的说明，麻省理工学院已经做到了这一点。该大学得出的结论是，800万个IPv4地址是“剩余”的，可以在不影响当前或未来需求的情况下出售，因为它还持有20个非百万亿)IPv6地址。(非十亿级地址是指数字1后面跟30个零)。
此外，随着部署的增加，更多的公司将开始对IPv4地址的使用进行收费，并免费提供IPv6服务。英国ISP Mythic Beasts表示“IPv6连接是标准的”，“IPv4连接是可选的额外服务”。
IPv4 何时会被“关闭”？2011年至2018年间，全球大部分地区“用完”了新的IPv4地址——但我们不会完全没有IPv4地址，因为IPv4地址将被出售和重复使用(如前所述)，而剩余的地址将用于IPv6过渡。
目前还没有正式的IPv4关闭日期，所以人们不必担心有一天他们的互联网接入会突然消失。随着越来越多的网络过渡，越来越多的内容网站支持IPv6，越来越多的最终用户升级他们的设备以支持IPv6功能，世界将慢慢远离IPv4。
为什么没有 IPv5？以前有个IPv5，也叫互联网流协议(ST)。它是为跨IP网络的面向连接的通信而设计的，以支持语音和视频。
它在这项任务中是成功的，并已在实验中使用。它的一个缺点是32位地址方案，与IPv4使用的相同，因此影响了它的普及。因此，它存在与IPv4相同的问题——可用的IP地址数量有限。这导致了IPv6的发展和采用。虽然IPv5从未被公开采用，但它已经使用了IPv5这个名称。
