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3.1 IP地址
2011年2月，ICANN宣布IPv4地址分配耗尽；2011年4月，APNIC宣布其可分配的IPv4地址仅剩下最后一组，并决定启动应对IPv4资源枯竭的计划，同时启动新的分配政策。自此之后，中国的IPv4地址规模停止了快速增长，定格在3.3亿。但是根据CNNIC统计，截止到2013年底，中国的网民规模却达到6.18亿，人均IPv4地址数约0.53个。与此同时，网民使用的上网设备不断多样化，并且持续在线的设备越来越多，这些设备都离不开IPv4地址的支持。可以说，IPv4地址在中国存在严重不足的问题。
根据中国互联网络信息中心（CNNIC）统计，按实际应用，中国各个省份的IPv4地址分布见表3.1。
表3.1 各省IPv4地址占比
一般而言，经济发达地区，同时也是互联网发达地区。这一特点，在IPv4地址分配上，也有表现，甚至表现的更为突出：在互联网发展较快的地区，其IPv4地址的占比，甚至超过了网民在全国的占比，如图3.1所示。
图3.1 东中西部IPv4地址占比与网民占比对比
中国东部地区网民占比为47%，但是IPv4地址占比则达到52.5%；而在西部地区，当地网民占比为22.7%，但IPv4地址占比却只有14%。可以说中国的IPv4地址分配存在一定的“马太效应”，如图3.2所示。
图3.2 各个省份人均IPv4占有率与互联网普及率对比
相关系数R=0.653
经济优势、地缘优势、网络活跃度等都是使发达地区获取更多地址资源的重要原因。
互联网前沿地区：北京、上海、广州、深圳、杭州；其他地区：上述地区之外的中国其他省市（不含港澳台地区），如图3.3所示。
休息日IP地址的活跃度明显高于工作日，甚至“夜猫子”特征在休息日也比工作日表现的更为明显。而在工作日，从8点前后，IPv4地址的活跃度开始逐渐抬升，12点前后达到第一个平台期，这一平台期大约持续到16点前后（同时在线率45%上下），在18点前后，开始第二次抬升，一直到20点前后达到高峰（同时在线率在50%以上）。
互联网较为发达的北京、上海、广州、深圳、杭州等地区，其在两次活跃度抬升的速度都明显低于其他地区。这可以从城市规模方面进行解释——作为互联网发展前沿地区的北上广深杭，其城市规模较大，人们从工作单位回到家中所需时间也较长。
图3.3 不同地区IP使用率的变化对比
根据CNNIC统计，截止到2013年底，中国的网民规模达到6.18亿，人均IPv4地址数约0.53个。IPv4的地址数量与网民规模严重不匹配。与此同时，网民使用的上网设备不断多样化，并且持续在线的设备越来越多，对IPv4地址的需求越来越多。在这样的背景之下，NAT技术获得了广泛应用。NAT技术在解决IPv4地址紧缺上发挥了重要作用。但是，它同时也使网络结构更加复杂，如图3.4所示。
图3.4 某欠发达城市不同时段的IP同时在线率
当前中国的IPv4地址的周使用率达到75.4%。而在一些欠发达地区，其IPv4地址的同时在线率甚至达到80.6%。为缓解地址紧张，这些地区需要搭建更多的NAT节点，而这将进一步使网络结构复杂化。
未来，随着物联网、智慧城市、智能家居的发展，互联网对IP地址的需求会呈指数式膨胀，靠NAT技术显然不能从根本上解决IPv4地址紧缺的问题，而向IPv6过渡则成了解决这一问题最有效的方式。
截至2013年12月底，我国拥有16670块/32大小的IPv6地址段，较2012年度大幅增长了33%，中国的IPv6地址总量已位列全球第二位。尽管数量巨大，但另一项研究显示，当前中国的各类域名配置IPv6的比例均在万分之五以下。可见当前中国向IPv6过渡，仍然任重而道远。