Saturazione di IPv4
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Con l'aumento del numero di dispositivi connessi ad Internet la capacità di indirizzamento della attuale versione IPv4 del protocollo TCP/IP si sta rapidamente consumando; questo problema viene generalmente chiamato saturazione degli indirizzi IPv4.
Un indirizzo IPv4 utilizza 32 bit e può quindi identificare un massimo di 232 indirizzi distinti. Per ragioni amministrative e tecniche (soprattutto collegate a esigenze di routing), gli indirizzi IPv4 sono raggruppati in blocchi di dimensione che si limita ad essere una potenza del 2; questo ovviamente spreca un certo numero di indirizzi per ogni sottorete che abbia un numero diverso di postazioni. Inoltre parte consistente degli indirizzi IP non è facilmente utilizzabile perché scelte tecniche li hanno riservati per usi come indirizzi privati di rete locale, loopback address, multicast e altri usi futuri ; aggirare queste limitazioni richiederebbe un sostanziale re-engineering per aumentare lo spazio degli indirizzi disponibili. Infatti, alcune assegnazioni di indirizzi IPv4 fatte tanto tempo fa (negli anni '70 ad esempio), quando era disponibile solo l'indirizzamento a classi con 224 possibili indirizzi (chiamate originariamente "classi A" e "/8" nella attuale nomenclatura CIDR), portò alcune istituzioni che erano coinvolte nello sviluppo di Internet ad avere una disponibilità di indirizzi sproporzionata. Il MIT, ad esempio, ha un intero blocco /8 assegnato (224 indirizzi, circa lo 0,39% di tutti gli indirizzi disponibili con il vecchio sistema.)
Nei tardi anni '80 erano gestite solo tre grandezze di blocchi (/8, /16 e /24); poiché parecchie istituzioni erano troppo grandi per un intervallo /24, questo portò ad un rapido esaurimento dei blocchi /16 e ci fu il timore che che lo spazio di indirizzi IPv4 sarebbe stato esaurito completamente entro il 2000. Ciò ha portato ad un numero di misure per razionalizzare l'indirizzamento IPv4, tra cui:
- CIDR, che permette di usare reti con un numero di host che sia qualsiasi potenza del 2 (più flessibile delle potenze del 256 usate con il sistema a classi)
- più stretto controllo degli uffici regionali di registrazione per l'assegnamento di indirizzi IP
- ri-numerazione di rete, per recuperare ampi blocchi di indirizzi assegnati e non utilizzati
- DHCP, per un'assegnazione dinamica di indirizzi per uso temporaneo
- NAT, che permette ad un ampio numero di host disposti dietro un dispositivo NAT di utilizzare un solo indirizzo IP pubblico (a prezzo, però, di limitazioni o complicazioni nella connettività "in entrata")
- IPv6, la prossima versione di Internet Protocol, con più indirizzi IP.
L'unità di assegnamento di più alto livello degli indirizzi IPv4 è un blocco /8, quindi approssimativamente 16 milioni di indirizzi. Ad aprile 2004, 160 blocchi /8 sono già stati assegnati su un massimo di 255.
Nel 2004 le predizioni di un esaurimento degli indirizzi IP indica il 2016 per un esaurimento, compresi gli indirizzi assegnati e non allocati, e al 2023 per un completo esaurimento. Queste previsioni erano in passato molto più conservative (alcune indicavano addirittura il 2004): il motivo è che gli internet provider hanno regole sempre più restrittive per l'assegnazione dei sempre meno indirizzi disponibili.
Le nuove richieste per dispositivi "always-on" come ADSL e cable modem e la proliferazione di dispositivi mobile wireless come laptop computer, PDA e mobile phone, stanno mettendo pressione a questo problema di esaurimento IP. Allo stesso momento popolose regioni dell'Asia come l'India e la Cina stanno rapidamente crescendo ed è chiaro che presto ci saranno più di 4 miliardi di dispositivi privati "always-on" connessi ad Internet.
La soluzione a lungo termine per risolvere il problema è la transizione a IPv6, con i suoi indirizzi a 128 bit; questa transizione, benché necessaria, è comunque un processo lungo e complesso e richiederà molto tempo.
