什么是IPv4

现行的IPv4自1981年RFC 791标准发布以来并没有多大的改变。事实证明，IPv4具有相当强盛的生命力，易于实现且互操作性良好，经受住了从早期小规模互联网络扩展到如今全球范围Internet应用的考验。所有这一切都应归功于IPv4最初的优良设计。

但是，还是有一些发展是设计之初未曾预料到的：

近年来Internet呈指数级的飞速发展，导致IPv4地址空间几近耗竭。IP地址变得越来越珍稀，迫使许多企业不得不使用NAT将多个内 部地址映射成一个公共IP地址。地址转换技术虽然在一定程度上缓解了公共IP地址匮乏的压力，但它不支持某些网络层安全协议以及难免在地址映射中出现种种 错误，这又造成了一些新的问题。而且，靠NAT并不可能从根本上解决IP地址匮乏问题，随着连网设备的急剧增加，IPv4公共地址总有一天会完全耗尽。

Internet主干网路由器维护大型路由表能力的增强。目前的IPv4路由基本结构是平面路由机制和层次路由机制的混合，Internet核心主干网路由器可维护85000条以上的路由表项。

地址配置趋向于要求更简单化。目前绝大多数 IPv4地址配置需要手工操作或使用DHCP(动态宿主机配置协议)地址配置协议完成。随着越来越多的计算机和相关设备使用IP地址，必然要求提高地址配 置的自动化程度，使之更简单化，且其他配置设置能不依赖于DHCP协议的管理。

IP层安全需求的增长。在Internet这样的公共媒体上进行专用数据通信一般都要求加密服务，以此保证数据在传输过程中不会泄露或遭窃 取。虽然目前有IPSec协议可以提供对IPv4数据包的安全保护，但由于该协议只是个可选标准，企业使用各自私有安全解决方案的情况还是相当普遍。

更好的实时QoS支持的需求。IPv4的QoS标准，在实时传输支持上依赖于IPv4的服务类型字段(TOS)和使用UDP或TCP端口进行 身份认证。但IPv4的TOS字段功能有限，而同时可能造成实时传输超时的因素又太多。此外，如果IPv4数据包加密的话，就无法使用TCP/UDP端口 进行身份认证。

为了解决上述问题，Internet工程任务组(IETF)开发了IPv6。这一新版本，也曾被称为下一代IP，综合了多个对IPv4进行升级的提案。在设计上，IPv6力图避免增加太多的新特性，从而尽可能地减少对现有的高层和低层协议的冲击。