随着断系统接入的越来越多，IPv4 已经无法满足分配了，所以，IPv6 应运而生，IPv6 就是为了解决 IPv4 的地址耗尽问题而被标准化的网际协议。IPv4 的地址长度为 4 个 8 字节，即 32 比特， 而 IPv6 的地址长度是原来的四倍，也就是 128 比特，一般写成 8 个 16 位字节。
从 IPv4 切换到 IPv6 及其耗时，需要将网络中所有的主机和路由器的 IP 地址进行设置，在互联网不断普及的今天，替换所有的 IP 是一个工作量及其庞大的任务。我们后面会说。
我们先来看一下 IPv6 的地址是怎样的
版本与 IPv4 一样，版本号由 4 bit 构成，IPv6 版本号的值为 6。
流量类型(Traffic Class) 占用 8 bit，它就相当于 IPv4 中的服务类型(Type Of Service)。
流标签(Flow Label) 占用 20 bit，这 20 比特用于标识一条数据报的流，能够对一条流中的某些数据报给出优先权，或者它能够用来对来自某些应用的数据报给出更高的优先权，只有流标签、源地址和目标地址一致时，才会被认为是一个流。
有效载荷长度(Payload Length) 占用 16 bit，这 16 比特值作为一个无符号整数，它给出了在 IPv6 数据报中跟在鼎昌 40 字节数据报首部后面的字节数量。
下一个首部(Next Header) 占用 8 bit，它用于标识数据报中的内容需要交付给哪个协议，是 TCP 协议还是 UDP 协议。
跳限制(Hop Limit) 占用 8 bit，这个字段与 IPv4 的 TTL 意思相同。数据每经过一次路由就会减 1，减到 0 则会丢弃数据。
源地址(Source Address) 占用 128 bit (8 个 16 位 )，表示发送端的 IP 地址。
目标地址(Destination Address) 占用 128 bit (8 个 16 位 )，表示接收端 IP 地址。
可以看到，相较于 IPv4 ，IPv6 取消了下面几个字段
标识符、标志和比特偏移：IPv6 不允许在中间路由器上进行分片和重新组装。这种操作只能在端系统上进行，IPv6 将这个功能放在端系统中，加快了网络中的转发速度。
首部校验和：因为在运输层和数据链路执行了报文段完整性校验工作，IP 设计者大概觉得在网络层中有首部校验和比较多余，所以去掉了。IP 更多专注的是快速处理分组数据。
选项字段：选项字段不再是标准 IP 首部的一部分了，但是它并没有消失，而是可能出现在 IPv6 的扩展首部，也就是下一个首部中。
IPv6 扩展首部IPv6 首部长度固定，无法将选项字段加入其中，取而代之的是 IPv6 使用了扩展首部
扩展首部通常介于 IPv6 首部与 TCP/UDP 首部之间，在 IPv4 中可选长度固定位 40 字节，在 IPv6 中没有这样的限制。IPv6 的扩展首部可以是任意长度。扩展首部中还可以包含扩展首部协议和下一个扩展字段。
IPv6 首部中没有标识和标志字段，对 IP 进行分片时，需要使用到扩展首部。
具体的扩展首部表如下所示
下面我们来看一下 IPv6 都有哪些特点
IPv6 特点IPv6 的特点在 IPv4 中得以实现，但是即便实现了 IPv4 的操作系统，也未必实现了 IPv4 的所有功能。而 IPv6 却将这些功能大众化了，也就表明这些功能在 IPv6 已经进行了实现，这些功能主要有
地址空间变得更大：这是 IPv6 最主要的一个特点，即支持更大的地址空间。
精简报文结构: IPv6 要比 IPv4 精简很多，IPv4 的报文长度不固定，而且有一个不断变化的选项字段；IPv6 报文段固定，并且将选项字段，分片的字段移到了 IPv6 扩展头中，这就极大的精简了 IPv6 的报文结构。
实现了自动配置：IPv6 支持其主机设备的状态和无状态自动配置模式。这样，没有 DHCP 服务器不会停止跨段通信。
层次化的网络结构： IPv6 不再像 IPv4 一样按照 A、B、C等分类来划分地址，而是通过 IANA -> RIR -> ISP 这样的顺序来分配的。IANA 是国际互联网号码分配机构，RIR 是区域互连网注册管理机构，ISP 是一些运营商（例如电信、移动、联通）。