IPv4 地址耗尽与缓慢的 IPv6 过渡

IPv4 的 32 位地址空间大约可容纳 43 亿个唯一地址。这个数字在 20 世纪 80 年代听起来极为庞大，事实证明，面对数十亿部手机、笔记本电脑、服务器和物联网设备都需要各自独立编址的世界，它远远不够。负责分配新 IPv4 地址块的各区域注册管理机构，已陆续耗尽了各自的空闲地址池，这一过程大体在 21 世纪 10 年代初至中期完成。

究竟是什么让 IPv4 撑了这么久

• NAT（网络地址转换）让私有网络中的许多设备共用同一个公共 IPv4 地址，大幅减少了实际需要的公共地址数量。
• 如今已经出现了 IPv4 地址的二级市场：早年获得地址块、如今不再需要的组织，可以把它以相当高的价格卖给有需要的一方。
• 运营商级 NAT 把同样的共用技巧扩展到运营商层面，让单个运营商可以用相对较小的公共地址池服务大量用户。

为什么 IPv6 的普及是渐进的，而不是强制切换

IPv6 在网络层与 IPv4 并不向后兼容：纯 IPv6 设备无法在没有某种转换层的情况下，直接与纯 IPv4 设备通信。这种不兼容，正是过渡历时数十年、而不是一次协调一致地切换完成的原因：从家用路由器到骨干网服务商，再到各个应用，每一个基础设施都必须同时支持两者（双栈），只要互联网中仍有相当一部分只支持 IPv4。

对于如今解析域名的人来说，实际的结论很简单：分别独立检查 A 和 AAAA 记录，预期有相当一部分域名仍然只支持 IPv4，并且不要假设其中一种记录类型的存在（或缺失）能说明另一种的任何情况，它们确实是相互独立的，而且很可能在相当长的时间内保持这种状态。

各网络和地区的普及程度差异巨大

IPv6 的流量占比并不是一个单一的全球数字，更像是一块拼布：一些移动运营商和家庭宽带运营商，其自身用户中的普及率已远超一半，这主要是因为在它们的规模下，IPv6 避开了运营商级 NAT 的成本和复杂性；而许多企业网络和数据中心网络，由于历史遗留的原因，几乎完全是 IPv4，要改造代价高昂。这种不均衡，正是只支持 IPv4 的域名并不意味着落后的原因：对于许多流量模式来说，只用 IPv6 目前意味着相当一部分访客无法访问，所以双栈仍然是稳妥的默认选择，而不是过渡期的麻烦。

如今真正实现纯 IPv6 需要什么

少量但在不断增多的内部、非面向公众的系统，已经有意改为纯 IPv6，通常是在大型组织内部，它们同时控制每个连接的两端，能保证所涉及的每个客户端都具备可用的 IPv6 连接。对于任何面向公众的服务，这种保证并不存在：在某些网络上，相当一部分访客仍然完全无法访问纯 IPv6 的地址，且没有任何回退。这种不对称，即双栈几乎不需要额外的维护成本，而纯 IPv6 则有悄悄流失一部分真实流量的风险，正是双栈仍然是公共服务默认推荐方案的原因，即使对于运营者完全掌控的内部基础设施，纯 IPv6 正变得越来越普遍。