IP 协议

IPv4 与地址耗尽

IPv4（RFC 791，1981 年）使用 32 位地址，理论上有约 43 亿个地址。1990 年代互联网爆炸式增长，地址池迅速告急。为了延缓耗尽，IANA 推出了私有地址（10.x、172.16-31.x、192.168.x）配合 NAT，让多台内网设备共享一个公网 IP。即便如此，IANA 的 IPv4 池在 2011 年 2 月宣告耗尽。

IP 头部中有一个重要字段 TTL（生存时间），每经过一个路由器减 1，降到 0 时路由器丢弃该包并发 ICMP 超时通告，这就是 traceroute 的工作原理。[1]

IPv6 的推进

IPv6 使用 128 位地址，地址数量达到 3.4×10³⁸，彻底解决了耗尽问题，还内置了 IPSec 支持和简化的头部结构。然而 IPv6 和 IPv4 不兼容，部署进展缓慢——截至 2024 年，全球 IPv6 流量比例约为 45%，中国因运营商积极推动，比例相对较高。双栈（dual-stack）和隧道技术是目前的主要过渡方案。