近年來基于的因特網得到了蓬勃發展。無論是網絡覆蓋的范圍與網絡容量，還是網民數量與業務類型都在飛速增長。計算機網絡、電信網絡和有線電視網三網正在走向融合的基于IP技術的下一代網絡(NGN)。在IP技術得到歷史、現在和未來網絡建設者青睞和追棒的同時，必須清醒地認識到IPv4技術本身還存在諸多不完善的地方。服務質量(QoS)、安全性以及地址短缺等問題是IPv4網絡目前所面臨的一些關鍵問題，這些可能“致命”的缺點正在阻礙著IP技術和業務的進一步普及和應用。本文討論地址短缺問題的解決方案，目前大致有兩類：

“開源”，即使用地址長度更大的下一代IP協議——IPv6，這是一種中長期的解決方案;

(2)“節流”，即盡量提高對現有IPv4地址資源的利用率，比如使用私有復用加各種網絡地址(端口)翻譯的技術，是一些中短期解決方案。

提高地址利用率

這里首先介紹“節流”技術。目前已經提出了的或者已經使用的提高IPv4地址利用率的方法有：

◆地址回收：IP標準化組織因特網工程任務組(IETF)已發出號召，希望那些早年分配得到了“過量”地址的機構和組織，能夠歸還他們不大可能用得上的地址資源，但目前看來收效甚微。

◆更嚴格的地址分配策略：以前因特網地址名字分配(IANA)機構的地址分配策略是按照“預期最大規模”分配地址中間，而現在為了降低IP地址的分配速率，已經將策略改成了“目前需要規模”。

◆無類域間路由(CIDR)：隨著B類地址接近耗盡，利用CIDR技術，打破地址類型(如A類、B類和C類)的劃分，采用多個連續C類地址做聚合進行分配。CIDR技術的采用使得Internet路由表的增長速度近年來有所減緩。

◆撥號接入：用戶撥號接入時，利用點到點協議(PPP)和動態主機配置協議()為其按需動態分配IP地址，實現地址復用。

◆可變長子網掩碼(VLSM)：通過把一個企業的企業網(Intranet)劃分成不同規模的子網，提高地址空間的利用率。

◆私有地址加網絡地址翻譯：在企業網內使用“私有”的IP地址，不同企業網之間的地址可以重用。當在私有地址網絡中的用戶與Internet通信時，二者之間必須做網絡地址翻譯，因為企業網所使用的編址與Internet的編址不在一個統一的地址空間內。IETF規定的私有地址的范圍為10/8，172.16/12，192.168/16三段(RFC 1918)。這是目前使用最多的，也是效率最高的一種解決地址短缺的問題的方法。當然企業只所以選擇使用RFC 1918規定的私有地址，有時也不僅僅是因為地址復用的原因，還有安全，控制等其它方面的考慮。

NAT存在的問題

當企業網使用私有IPv4編址時，與Internet的編址(公有IPv4)不在一個統一的地址空間內。因此，當這些網絡中的設備與Internet通信時，就必須在網絡的邊界處進行地址翻譯，典型的翻譯技術包括網絡地址翻譯(NAT)和網絡地址端口翻譯(NAPT)兩類，以下統稱為NAT。“節流技術”NAT存在的主要技術限制有[RFC 2993]：

◆當企業網與其它網絡通信時，NAT會影響網絡性能，降低網絡吞吐量。

◆破壞了原來的Internet端到端的設計理念(端到端的透明性)，只適用于客戶/服務器模型的應用，不適用于Peer-to-Peer(P2P)的應用模型。如在這種模型下，PUSH業務的推廣就很受限制。

◆在維護連接狀態和動態映射信息的設備中，有可能會產生單點故障。

◆使得增加企業網站點與Internet連接可靠性的多宿主(Multi-home)技術更加復雜。

◆阻礙了在網絡層提供安全服務。

◆當企業網需要與其它專用網絡融合時，可能會出現地址沖突(重疊)問題。

◆NAPT和特定域IP(Realm Specific ip,rsip)增加了運營的復雜性。

◆使得版本3的簡單網絡管理協議(SNMPv3)的認證機制更為復雜和甚至無效。

◆很多高層應用協議與之不兼容[RFC 3027]。比如有些應用(IPSec，Kerberos/5等)無法穿越NAT，而有些(如FTP，H.323，SIP，SMTP，RSVP，DNS，SNMP等)則需要借助應用層網關(ALG)才能夠實現。而當借助ALG枝術時，每出現一種新應用就必須在NAT上考慮增加對該應用的支持，違反了IP技術獨立于高層應用的思想。