IPv4 — это четвёртая версия интернет-протокола, на которой строится подавляющее большинство современной сети. Она была разработана ещё в 1981 году, в эпоху, когда никто не мог предсказать масштаб будущего интернета. В основе IPv4 — 32-битная адресация, что позволяет создать чуть более 4,29 миллиарда уникальных IP-адресов. На первый взгляд — это огромная цифра. Но если вспомнить, сколько сегодня в мире интернет-устройств, становится ясно: этого недостаточно.

Каждый компьютер, смартфон, маршрутизатор, «умный» телевизор, камера, облачный сервер и даже холодильник с Wi-Fi требуют IP-адреса. Только в одном среднем городе таких устройств могут быть миллионы. А если учесть количество подключённых гаджетов по всему миру — от персональных до промышленных — потребность в адресах значительно превышает исторически заложенный предел IPv4.

Изначально предполагалось, что адресов хватит на десятилетия, а потому они раздавались весьма щедро — большими блоками и с минимальными ограничениями. В то время не существовало продвинутых механизмов перераспределения или контроля. Это привело к неравномерному распределению и преждевременному истощению ресурса.

Сегодня IPv4 остаётся основой интернета, но этот фундамент устарел: спрос на IP-адреса превышает предложение, и инфраструктура всё больше зависит от решений CGNAT, позволяющих использовать один IPv4 адрес нескольким абонентам. Переход на IPv6, который — как нам сейчас кажется — предлагает практически бесконечный запас адресов, остаётся стратегическим шагом, но реализуется далеко не везде и не сразу.

многие компании получили чрезмерно большие блоки, не соответствующие их реальным потребностям.

миллионы адресов распределены ещё в 80−90-х и с тех пор фактически не используются;

часть адресов зарезервирована для специальных целей (локальные сети, мультикаст, тестирование);

Массовое распространение интернета — миллиарды пользователей, миллионы сайтов, онлайн-сервисов и приложений.

Рост числа устройств на одного пользователя — смартфон, ноутбук, смарт-ТВ, умные колонки, камеры, часы и т. д.

Интернет вещей (IoT) — датчики, системы «умного дома», промышленная автоматизация.

Историческое неэффективное распределение адресов — в начале эпохи интернета никто не думал о дефиците.

Медленный переход на IPv6 — несмотря на существование более нового протокола, большинство инфраструктур всё ещё работает на IPv4.

Хотя 4,3 миллиарда кажется огромной цифрой, она не учитывает, что:

Всё это означает, что реальное количество адресов, пригодных для активного использования в публичной сети, — существенно меньше. А с учётом взрывного роста числа подключённых устройств и глобальной цифровизации, дефицит IPv4 стал абсолютно реальной проблемой.

IPv4 (Internet Protocol version 4) — это один из базовых протоколов интернета. Он отвечает за адресацию, то есть позволяет каждому устройству в сети получить уникальный идентификатор — IP-адрес. Без него устройство не сможет «общаться» с другими участниками сети: отправлять запросы, получать данные, открывать сайты, подключаться к облакам.

Структура адреса IPv4 — четыре группы чисел от 0 до 255, разделённые точками (например, 192.0.2.1). Это 32 бита, которые дают максимум 4 294 967 296 возможных комбинаций.

Чтобы управлять распределением IP-адресов эффективно, была создана многоуровневая система:

Мировая «точка невозврата» наступила в феврале 2011 года, когда IANA официально выдала последние блоки адресов региональным регистратурам. С этого момента началась финальная стадия истощения ресурса — на региональном уровне.

После того как IANA раздала все оставшиеся блоки, каждый регион начал управлять своей частью пула по принципу «до последнего адреса». Некоторые регистраторы попытались ввести жёсткие лимиты и стимулировать переход на IPv6. Другие — перешли к очередям ожидания и новым политикам возврата.

Постепенно, с 2011 по 2019 год, все пять регионов объявили об официальном истощении своих IPv4-запасов. Это не значит, что адресов совсем не осталось — но новые крупные блоки больше не выдаются, а регистрация новых запросов стала гораздо сложнее.

RIR (Regional Internet Registries)— региональные организации, получающие адресные блоки от IANA и распределяющие их среди операторов и провайдеров. Всего их пять: APNIC, ARIN, RIPE, LACNIC, AFRINIC. Мы расскажем о них позже.

IANA (Internet Assigned Numbers Authority) — глобальный орган, который управляет распределением IP-адресов и автономных систем.

апр. 2011

сент. 2015

ноя. 2019

дек. 2019

Свободных адресов больше нет. Выдача новых блоков возможна только в рамках возвратов или по особым заявкам. Новые игроки на рынке не могут получить публичные IP-адреса напрямую.

В условиях дефицита сформировался полноценный вторичный рынок IPv4 — адреса покупают, продают и арендуют. Компании, у которых есть «лишние» IP-блоки, могут выставить их на продажу. А те, кому нужны адреса для роста, покупают их через специализированных брокеров.

Цены варьируются от $ 15 до $ 60 за адрес, в зависимости от региона и объёма. Это делает IP-блоки стратегическим ресурсом и ощутимой статьёй расходов для провайдеров, дата-центров и облачных платформ.

Чтобы продолжать подключать новых абонентов, операторы массово внедряют CGNAT — технологию, позволяющую использовать один внешний IP-адрес для обслуживания сотен пользователей. Это позволяет экономить адресное пространство, но приводит к техническим ограничениям и росту нагрузки на инфраструктуру.

Дополнительно провайдеры покупают IP на вторичном рынке, оптимизируют адресное пространство и постепенно начинают внедрение IPv6.

Много устаревших приложений и систем, «привязанных» к IPv4

Дополнительные расходы и потребность в обучении персонала

Некоторые сервисы и клиенты по-прежнему доступны только по IPv4

IPv4 понятнее и привычнее для персонала

Пока не всё оборудование поддерживает IPv6

Протокол IPv6 был создан еще в 1996 году. Однако по состоянию на май 2025 года, по нему передавалось меньше половины мирового трафика: около 43%. Наиболее активно переход идёт в Индии, Европе, США и Бразилии. 

Многие эксперты сходятся во мнении, что полный переход на IPv6 почти невозможен в ближайшие 10, 20, или даже 30 лет — так много систем и устройств в мире, которые зависят от IPv4.

Источник: https://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html#tab=per-country-ipv6-adoption

IPv6 был создан как полноценная и стратегически выверенная замена устаревающего IPv4. Главное его преимущество — это практически неограниченное адресное пространство. Вместо 32-битной адресации, как в IPv4 (что даёт около 4,3 миллиарда уникальных адресов), IPv6 использует 128-битную схему, которая позволяет создать до 3,4×10³⁸ (340 ундециллионов) адресов. Этого достаточно, чтобы выдать уникальный IP-адрес каждому устройству, существующему на планете сегодня — не один раз, а триллионы раз.

Сегодня CGNAT — это индустриальный стандарт. В условиях, когда новых IPv4-адресов нет, а переход на IPv6 идёт медленно, он стал практически единственным способом масштабировать сети без покупки дорогих IP-блоков на вторичном рынке.

Эту технологию используют крупнейшие провайдеры во всём мире — от мобильных операторов до фиксированных интернет-компаний, поскольку она:

IPv4 ещё долго будет использоваться в существующей инфраструктуре — параллельно с IPv6. Это означает, что в ближайшие 15−20 лет интернет останется «двупротокольным» (dual stack). Поэтому провайдерам придётся поддерживать и развивать оба протокола одновременно, пока IPv6 полностью не заменит своего предшественника.

Технология NAT (Network Address Translation) позволяет устройствам внутри локальной сети выходить в интернет через один внешний IP-адрес. Это решение применяется во всех домашних роутерах и офисных сетях.

CGNAT (Carrier-Grade Network Address Translation) — это технология, которая позволяет интернет-провайдерам делить один внешний IPv4-адрес между множеством клиентов. Если классический NAT используется внутри локальных сетей (например, в офисах или домах), то CGNAT работает на уровне всей операторской сети. Это позволяет экономно использовать ограниченное число публичных IPv4-адресов, при этом обеспечивая доступ в интернет тысяч пользователей.

не требует радикальной перестройки существующей сети;

не влияет на работу большинства клиентских приложений;

хорошо поддерживается современным сетевым оборудованием.

позволяет продолжать подключать новых абонентов даже при полном отсутствии свободных IPv4;

Когда закончатся IPv4-адреса