IPv4协议是一个简单而又有效的网络互联协议，能够连接少至几个节点，多至Internet上难以数计的主机。然而，随着Internet的发展，IPv4的一些缺陷也逐渐暴露出来，其中地址空间危 机是最为严重且迫切需要解决的问题。此外，IPv4网络还存在路由表爆炸问题、缺少有效的服务质量保证机制和 安全机制等缺陷。从短期来看，这些问题可以通过采取一些补救性措施加以解决或者缓解，但从长远考虑，需要 对IPv4协议进行升级，才能从根本上解决目前IPv4网络中遇到的种种问题。下面分析IPv4协议中存在的一些问题 。
（D IP地址空间的危机
Internet在近年飞速发展，连接到Internet上的主机数目急剧增加。从理论上说，IPv4的地址空间应该能够满 足目前Internet的需求。但是，由于IPv4地址分配和使用方式的不合理，造成了IPv4地址空间的极大浪费。比如 ：每个A类地址段是1600万个主机地址，但是，获得A类地址的机构只需其中非常小的一部分就能满足其联网的需 求，这样其余的地址实际上是浪费了。B类和C类地址的使用也存在类似的问题。为了解决地址空间危机，人们也 想出了各种暂时性方法，如无类域间选路（CIDR）、网络地址翻译（NAT）等。
（2）路由性能问题
IP路由是基于网络前缀的路由，随着网络数目的增加，路由表的规模增大，查询路由表的时间也就延长，导致 路由器对报文的处理延迟也就增大。即使采用聚集的方法进行分级寻址，也只是在一定程度上缓解了路由查表缓 慢的问题。另外，IPv4协议的报头组织也不是很理想，选路信息、分组长度、校验和等控制信息混杂在一起，增 加了中间路由器处理的复杂度。
（3）安全性问题
IPv4网络最初设计时，网络层协议只负责网络互连，安全性由网络层以上的协议负责。IPv4协议本身缺少安全 性机制，网络的安全只能依赖端到端来实现。虽然已有一些基于IP选项的关于IP涩安全性的机制，但是在实际应 用中并不成功。IPSec协议虽然已经标准化，但是，并非网络中所有的节点都支持该协议，存在互通的问题。
（4）网络配置问题
随着网络规模的扩大，网络管理是一个关键问题。目前IPv4网络的配置主要由手工完成，过于繁琐并且容易出 错。当网络中的一些设置发生改变时，网络中的所有主机都需要重新进行配置。另一方面，计算机的移动性需求 日益增加，要求改变网络接入位置后仍能够使用网络服务，这就要求主机具有网络自动配置的能力。IP吡虽然可 以通过DHCP协议正确完成完整的IP网络的配置，但是IPv4对移动性的支持并不完善。
