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IPv4地址枯竭（英語：IPv4 address exhaustion），又稱IPv4地址耗盡，為網際網路通訊協定第四版（IPv4）可使用的未核發位址完全用盡的狀況。從1980年代晚期開始，已經開始意識到這個問題將會發生。IPv6的研發及部署，主要就是為了解決這個問題。
IP地址的全球性管理機構為網際網路號碼分配局（IANA），其下有五個區域網際網路註冊管理機構（RIR）。由IANA管理的IPv4位址，於2011年1月31日完全用盡。其他五個區域的可核發位址，除了为迁移IPv6而保留的最后一块/8地址外，也隨之陸續用盡：亞太地區在2011年4月15日用盡，歐洲地區在2012年9月14日，拉丁美洲及加勒比海地區在2014年6月10日，北美地區在2014年1月16日，非洲地区在2017年4月21日。
在大块地址块用尽后，五个区域管理机构分别发布了最后一块/8地址的分配政策，随着地址耗尽的进展，政策也在相应变化，主要是限制并逐步减少每个会员的总IPv4地址申请数量以期延缓耗尽时间。IANA也在想尽办法在全球五个区域之间灵活调配剩余可用的较小的零碎的地址块给IPv4续命。然而，北美地区在2015年9月24日，欧洲地区在2019年11月25日，最终还是将所有可用的IPv4地址完全用尽了，同时启动了排队等位政策，只有老会员归还IPv4地址，新会员才能得到相应的IPv4地址。其余三个区域的剩余地址预计到2020年底也将陆续完全用尽。
在理論上，IPv4最多可以提供232=42億9496萬7296個IP位址，IANA及RIR可以用來核發的位址，各有1677萬7216個。在1991年11月，互联网工程任务组為了推遲這個問題發生的時間點，推出分类网络方案。1993年，推出网络地址转换（NAT）與无类别域间路由（CIDR）。但是這些過渡方案皆無法阻止位址枯竭問題的發生，只能減緩它的發生速度，最終的解決方案，仍然需要轉換到IPv6。
枯竭进度表 第一层是全球级的，IANA级别的枯竭。
第二层是区域级的，RIR级别的枯竭。这层枯竭发生后，该区域管理的大洲的运营商通常无法再获得新的IPv4地址块。一般这层枯竭全部发生后的情况视为全球IPv4地址正式完全枯竭。截至2021年11月：
- APNIC限制每个成员只能自剩余地址池（含回收地址）中获得最少1个、最多2个/24大小的地址块。APNIC已经自2019年7月2日起暂时取消了IPv4地址等待列表，将所有回收地址并入剩余地址池。
- AFRINIC限制成员每次申请新的IPv4地址时最少申请1个、最多申请4个/24大小的地址块。
- ^ 第一阶段枯竭是指除了最后一块/8地址外，其余的IPv4地址已经全部发放完毕。此日期后调整IPv4地址发放政策并开始发放最后一块/8的地址。
- ^ 第二阶段枯竭是指所有IPv4地址已经全部发放完毕。此日期后新的IPv4地址请求开始排队，除非有人返还旧地址，否则无法再获得新的IPv4地址。
- ^ 数据截止至2021年11月30日。负数代表IP地址等待队列的长度。
第三层是国家/地区级的，NIR级别的枯竭，因国家/地区而异。全球共有9个国家网络中心。这层枯竭发生后，该国运营商通常无法再获得新的IPv4地址块。
第四层是ISP级的枯竭。这层枯竭发生后，最终用户无法再获得新的IPv4地址。
中国大陆的IPv4地址枯竭进程
中国大陆自1994年起接入国际互联网，同年获得首个APNIC划分的地址块：43.224.0.0/11。中国大陆的IPv4地址分配分为三个阶段：
- 第一阶段自1994年至2011年，特点是：APNIC的IPv4地址块分配正常；中国大陆获得的IPv4地址块在满足全国互联网宽带接入端口的分配的基础上，尚能留有30%的余量；固定互联网方面，一级运营商（中国电信、联合网通、教育网等）及二级运营商（长城、移动宽带等）都能使用静态或动态NAT为用户分配IPv4公网地址；移动互联网则已经开始应用电信级NAT，但由于移动互联网尚处在2G及功能机时代，应用不多，问题亦不严重。
- 第二阶段自2011年至2017年，特点是：随着APNIC于2011年4月15日达到第一阶段地址枯竭（仅剩一个/8地址块）并限制每个成员单位只能再获得此最后/8地址块中的一个/22地址块（1024个IPv4地址），中国大陆的总IPv4地址数定格在3.3亿；随着3G、4G网络及宽带入户工程的建设以及国民生活水平的提高，互联网宽带接入端口仍以每年数千万的速度增长。结果，二级宽带运营商及三、四线城市全面应用电信级NAT；随着电信级NAT推广，家庭搭建个人网站及电驴等相当依赖公网IP的服务开始式微。
- 第三阶段自2018年起至今，特点是：随着个人网站大量迁移至各种云平台以及互联网用户继续增加，用于普通用户的公网IPv4地址进一步被压缩，结果即使是京沪的一级运营商亦开始采用电信级NAT[1]。同时，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，全面开始IPv6部署；但运营商已经习惯靠电信级NAT解决IP地址不足的问题，向IPv6迁移意愿不大。截至2020年年底，中国大陆有IPv4地址3.41亿个（CNNIC持有0.62亿个或18.2%）、IPv6 /32地址块54,593个（CNNIC持有21,065个或38.6%）；对应光纤宽带用户4.54亿户、移动互联网用户9.86亿人。CNNIC的IPv4地址枯竭为时尚早。
歷史參見参考文献 - ^ . www.189.cn. [2021-09-26]. （原始内容存档于2017-11-10）.
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