本节书摘来自异步社区《Cisco IPv6网络实现技术（修订版）》一书中的第1章，第1.1节，作者【加】Régis Desmeules，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
第1章 IPv6介绍
Cisco IPv6网络实现技术（修订版）
“所有能被发明的东西都已被发明了。”
Charles Duell，美国专利局局长，1899
第1章 IPv6介绍
在深入了解一种新技术之前，明白这种新技术是为解决什么问题而设计的和它带来了什么优势是至关重要的。当本章结束时，你应该能解释使用Internet协议版本6（Internet Protocol version 6，IPv6）的理由。本章还介绍了IPv6协议的主要特点和优势。
1.1 IPv6的理论根据
Cisco IPv6网络实现技术（修订版）
你应该明白是许多原因促使了IPv6的设计和实现。首先也是最重要的是，Internet协议版本4（Internet Protocol version 4，IPv4）地址方案受到了其32比特地址长度的限制，这给Internet的长期发展带来了问题。而且，部分IPv4地址方案（如D类和E类）被保留作为特殊用途，这也减少了可用的IPv4全球唯一单播地址的数目。随后，即使Internet迅速发展（尤其是在亚洲和欧洲），在20世纪80年代非常大的全球唯一单播地址块还是被分配给了一些组织。而对于亚洲和非洲的一些国家，整个国家只得到了一个C类地址，原因是他们参与到Internet的时间太晚了。
全球唯一单播 IPv4 地址的可用数目已经不足以为每一个即将出现的新设备分配一个不同的IP地址了。IP被市场认为是融合不同应用层面（如数据、语音和音频）的公共承载者（denominator）。然而，除了当前在Internet上互连的计算机，这些新设备也需要很多IP地址来互连各种IP设备仪器。
尽管采用了如无类域间路由选择（CIDR）和网络地址转换（NAT）等机制，全球Internet路由选择表仍然巨大而且在持续
增长。因此，一些研究预计在2005年到2011年间现在的IPv4地址空间将会耗尽。
这个预计促使Internet工程工作组（IETF）达成一个共识，即在地址空间被耗尽之前有足够的时间设计实现一个新的IP协议来替代IPv4。在IPv6发展背后的历史表明，为了解决IPv4协议的问题，不同的贡献者之间就这个过程进行了组织和协调。
在万维网和商业Internet的早期，开发了NAT来解决这个紧迫的问题，IETF也将其视为一种解决IPv4地址空间耗尽的潜在方案。但是，对地址转换机制的深入了解显示出NAT机制是如何破坏Internet的端到端模型的，这样造成的限制比获得的好处还要多。
