该过程自80年代以来就已预见到，顶级地址实际上已经在2012年耗尽。那时，所有IPv4地址空间已分配给五大区域互联网注册机构，非洲网络信息中心 (AFRINIC)针对非洲，北美网络信息中心（ARIN）针对南极洲、加拿大、部分加勒比海地区和美国，亚太互联网络信息中心（APNIC）针对东亚、大洋洲、南亚和东南亚，拉丁美洲网络信息中心（LACNIC）针对加勒比海的大部分地区和整个拉丁美洲，以及欧洲网络信息中心（RIPE NCC）针对欧洲、中亚、俄罗斯和西亚。
那些区域性Internet注册很快就开始耗尽。2011年4月15日，亚太（APNIC）在2012年9月14日为欧洲，中东和中亚（RIPE NCC）分配了最后一个IPv4区块，在2014年6月10日为拉丁美洲和加勒比海（LACNIC）分配了最后一个IPv4区块。2015年9月24日为北美，直到今天，欧洲RIPE（世界互联网组织） NCC终于耗尽了存储。
该消息是在一封电子邮件（由Nikolas Pediaditis发布）中宣布的，内容为：
亲爱的同事们 今天，在2019年11月25日UTC 1 15:35，我们从可用池中的最后剩余地址进行了最终的/22 IPv4分配。现在，我们已经用完了IPv4地址。
对于网络运营商来说，我们的宣布并不令人惊讶– RIPE社区早就预料到并计划IPv4耗尽。实际上，正是由于社区对这些资源的负责任管理，我们才能够在2012年达到最后一个/8后，向我们服务区域内的数千个新网络提供/22分配。
从理论上讲，IPv4地址耗尽应该意味着不能将任何新的IPv4设备添加到Internet，但是实际上，许多因素会进行缓解。
首先是ISP可以重用和回收未使用的IPv4地址。第二个原因是由于NAT（网络地址转换），因此可以在ISP路由器后面私下使用相同的IP地址。当然，最后是向IPv6的过渡，现在应该建立良好的秩序，从而可以通过具有3.4×10^38巨大地址空间的Internet直接进行对等连接。
IPv4地址耗尽该怎么办？
为了解决IPv4地址耗尽问题，目前有两种技术路线：采用IPv4地址翻译技术(NAT44)或升级到IPv6。NAT44是IPv4公有地址与IPv4私有地址之间的有状态翻译技术，已经非常成熟，但由于其破坏了端到端特性，只能支持单向发起的通信。多年以来，NAT44在用户接入端被广泛使用，但在核心网络上使用时，需要在NAT44翻译器上维护大量状态。
为了长远地解决IP地址的问题，建设下一代IPv6网络，发展IPv6信息资源，发展IPv6用户势在必行。10多年前，业内已经认识到IPv4地址枯竭问题，发明了下一代互联网协议IPv6，该协议具有2128个地址空间，从根本上解决了地址耗尽的问题。
IPV6与IPV4的区别
1、IPv6的地址空间更大。IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1个地址；而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。夸张点说就是，如果IPV6被广泛应用以后，全世界的每一粒沙子都会有相对应的一个IP地址。
2、IPv6的路由表更小。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。
3、IPv6的组播支持以及对流的支持增强。这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量控制提供了良好的网络平台。
4、IPv6加入了对自动配置的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。
5、IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中，用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，这极大地增强了网络安全。
6、更好的QoS支持。QoS是网络的一种安全机制，通常情况下不需要QoS，但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。在IPv6 的包头中定义了如何处理与识别传输， IPv6 包头中使用 Flow Label 来识别传输，可使路由器标识和特殊处理属于一个流量的封包。流量是指来源和目的之间的一系列封包，因为是在 IPv6 包头中识别传输，所以即使透过 IPSec 加密的封包 payload，仍可实现对 QoS 的支持。
IPV6的优势：
- 可以有更多的设备联网，有一句流传很广的话是“IPv6可以让每一粒沙子都上网”，未来，我们身边会有更多的设备接入互联网，冰箱、微波炉、手环甚至桌子、椅子。
- 可以有更快的速度，这个呢，用专业的话讲，人类无法感受到的微小的速度提升。
- 更加安全，以前大家会经常莫名其妙的中木马或者病毒，这个在IPv6里会明显减少。
因特网工程任务组(IETF)最早推荐从IPv4向IPv6过渡采用双栈技术和隧道技术，全世界很多运营商在不同规模上进行了IPv6的试验，若干信息提供商也提供了IPv6的服务。但截至2012年，全世界IPv6网的流量平均不到IPv4的1%。实践表明，升级到双栈不仅没有给运营上带来直接的收益，反而影响了用户的体验。
这就是为什么双栈和隧道技术应用10多年，却没有推动完成IPv4互联网向IPv6互联网过渡的原因。目前国内主要互联网网站及应用正在改造过程中，根据对部分典型互联网应用的实时监测和采样统计，截至2019 年6 月，我国IPv6 活跃用户数已达1.30 亿。我国基础电信企业已分配IPv6 地址的用户数达12.07 亿。
