IPv4地址用尽
2019年11月26日，是人类互联网时代值得纪念的一天，全球43亿个IPv4地址在那天正式耗尽。
也许人们会担心以后该怎么办，其实业界早已经有对策了，那就是IPv6地址。由于互联网的蓬勃发展，IP地址的需求量愈来愈大，从 2011 年起，IPv4 地址就一直处于即将告罄状态，互联网数字分配机构（IANA）为了减缓IPV4地址耗尽的一天到来，IP地址的发放愈趋严格，他们会将一些已停业或关闭的组织占用的 IPv4 地址回收，重新分配给排位等待的成员。尽管采取了限制申请数量、调配剩余零碎地址等方法，但显然这是治标不治本，所以IPv6就诞生了。
TCP/IP传输协议
要想了解这个问题，我们先来看看IP地址是干什么的。众所周知，计算机想要连入互联网就需要遵守TCP/IP传输协议，即传输控制/网络协议，也叫作网络通讯协议。它是在网络的使用中的最基本的通信协议。这就好比我们国人互相交流要用普通话一样，你说粤语，他说东北话，那就是鸡同鸭讲，很难有效的交流。
因此TCP/IP传输协议对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定，极大地促进了互联网通信的发展。
TCP/IP协议是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇，不仅仅指的是TCP 和IP这两个协议。
其中应用层的主要协议有Telnet、FTP、SMTP等，是用来接收来自传输层的数据或者按不同应用要求与方式将数据传输至传输层；
传输层的主要协议有UDP、TCP，是使用者使用平台和计算机信息网内部数据结合的通道，可以实现数据传输与数据共享；
网络层的主要协议有ICMP、IP、IGMP，主要负责网络中数据包的传送等；
网络访问层，也叫网路接口层或数据链路层的主要协议有ARP、RARP，主要功能是提供链路管理错误检测、对不同通信媒介有关信息细节问题进行有效处理等。
IP协议
IP地址就是由IP协议分配的，IP协议是因特网传输协议。主要作用是分段重组和路由寻址。
分段和重组就是IP数据包会通过不同类型的通信网络发送，其大小会受到这些网络所规定的最大传输单元(MTU)的限制。因此我们会将IP数据包分段，将其拆分成一个个能够适合下层技术传输的小数据包，被分段后的IP数据包可以独立地在网络中进行转发，在到达目的主机后被重组，恢复成原来的IP数据包。
路由寻址就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做“IP地址”。IP地址是为了区分网络中的各个计算机而分配的数值，准确地说，IP地址不是分配给每一台设备的，而是分配给设备中安装的网络硬件的。因此，如果一台设备中安装了多个网络硬件，那么就会有多个IP地址。由于有这种唯一的地址，才保证了用户在连网的计算机上操作时，能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。
举例来说IP地址就好比是我们的家庭住址一样，如果你要写信给一个人，你就要知道他的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是邮递员，它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过我们的地址是用文字来表示的，计算机的地址用二进制数字表示。
IPv4地址与IPv6地址
首先出现的IP地址是IPv4，“互联网之父"文顿·瑟夫在1977年创建互联网通信协议"IPv4”，让全球电脑可以互相连线。现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行的。IPv6是下一版本的互联网协议，也可以说是下一代互联网的协议。
IPv4地址是一个32位的二进制数，大约43亿个地址。通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进制IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。
由于它只有4段数字，每一段最大不超过255，地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，于是通过IPv6重新定义地址空间。
IPv6地址采用128位地址长度。可用的地址数量大为增加，理论上约3.4×10^ 38个，人们总是对超过一定范围的数字没有什么概念。举个例子，如果地球表面（含陆地和水面）都覆盖着计算机，那么IPv6允许每平方米拥有7*10^ 23个IP地址；如果地址分配的速率是每微秒100万个，那么需要10^19年才能将所有的地址分配完毕，所以目前来看，我们是不必再担心IP地址分配完的问题了。
在IPv6的设计过程中除解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它一些问题，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。
IPv6其地址格式如下：
XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX
用":"分成8段，每个X是一个16进制数（16 = 2^4）
随着互联网的飞速发展和互联网用户对服务水平要求的不断提高，IPv6在全球将会越来越受到重视。实际上，并不急于推广IPv6，只需在现有的IPv4基础上将32位扩展8位到40位，即可解决IPv4地址不够的问题。这样一来可用地址数就扩大了256倍。
IPv4地址与IPv6地址的区别
1、地址空间不同，IPv4中规定IP地址长度为32，而IPv6中IP地址的长度为128。
2、路由表大小不同，IPv6的路由表相比IPv4的更小。
3、IPv6的组播支持以及对流的支持要强于IPv4。
4、安全性：IPv6的安全性更高，在使用IPv6的网络时，用户可对网络层的数据进行加密。
5、协议扩充：IPv6允许协议进行扩充而IPv4不允许。
为什么IPv6地址的普及这么慢？
既然早知道了IPv4地址已经不够用了，运营商们应该抓紧部署IPv6。但从 IPv4 到 IPv6 的过渡并非易事，部署 IPv6 的技术和成本上的挑战也让运营商倾向于先观望，目前国内大多数巨头已经支持IPv6技术了。
这是2017年底中国互联网络信息中心(CNNIC)发布报告中的数据，尽管过去两年多了但到目前为止据 Techradar 的数据，只有美国、比利时和印度的 IPv6 普及率已超过 50%（看来阿三哥摩托玩的溜(;´༎ຶД༎ຶ`)，搞网络也不差啊 ），其他国家的IPv6普及率并不是特别高。
参考资料
浅析TCP/IP网络的安全问题 ——万方
《网络是怎样连接的》——户根勤
《2017IPV6地址资源分配及应用情况报告》