IPv4的局限性有哪些

IPv4的局限性：

• IPv4地址枯竭：IPv4地址为32位，因此IPv4的地址空间具有多于40亿的地址，但是，IPv4地址从设计之初就没有按照这样的顺序分配的模式进行分配，而是采用了非常不合理、低效率的方法。IP地址被分为5类，只有3类用于IP网络。这导致互联网应用早的国家和地区获得了大量的A类和B类网络，而发展中国家则没有足够的IP地址可用。

• 互联网骨干路由器路由表的压力过大：IPv4地址的设计是扁平结构，只有网络ID和主机ID部分，而且网络ID没有考虑地址规划的层次性和地址块的可聚合性，后来才从主机ID部分拿出部分来进行子网划分，解决了局部的问题，但是整个互联网骨干路由器不得不维护非常大的BGP路由表。尽管后来又设计了CIDR来解决这个问题，但是CIDR并不能解决所有问题。

• 性能问题：IPv4数据包首部的长度是可变的，因此中间路由器要花费资源来判断首部的长度；为弥补IPv4地址不足而设计的NAT技术破坏了端到端的应用模型，导致网络性能受到影响，也影响了端到端的网络安全。

• IP安全性不足：最初设计的认识不足导致IPv4协议在设计之初并没有考虑安全的问题，地址中的所有32位全部用来表示地址信息了。在其后的使用中，发现了大量的安全问题，为了弥补IPv4在安全方面的不足，又设计了IPSec、SSL等协议，为IPv4的安全问题打补丁。

• 地址配置与使用不够简便：所有用过IPv4地址的用户都清楚，如果想连接互联网，必须有一个IP地址。然而IP地址的知识并不是每个用户都掌握的，对于很多不具备网络知识的用户而言，IP地址是相当玄妙的。为了方便用户使用，设计者设计了DHCP服务，解决了很多用户的问题，然而互联网的发展纳入了更多的智能终端，这些设备希望能够自动完成IP地址的配置，而DHCP对于这些设备来讲太奢侈了，并不利于这些设备功能的实现。因此自动完成地址配置就成了下一代互联网设计的要求。

• QoS不能满足需要：与安全性问题类似，IPv4设计之初也没有考虑服务质量的问题。后来为了满足用户对互联网服务质量的要求，设计了相关的QoS协议，但是实现起来并不方便，也难以满足要求。在新的地址设计中也要考虑服务质量方面的需求。