IPv6和IPv4这哥俩长得如此相像，以至于很容易给人一个错觉：IPv6和IPv4没有什么本质的区别，只不过一个比另一个地址多、块头大罢了。这个看法似乎不能算错，它们都是基于IP地址的互联网协议，与压根不需要IP地址的“后IP”革命性新技术架构相比，IPv6只能算做对IPv4的改良。然而这种看法也不能算对，因为如果IPv6只是换汤不换药的话，IPv4向IPv6的过渡就不会像现在这样进展缓慢。
IPv4提供43亿IP地址，为互联网近几十年的辉煌发展奠定了重要基础。而IPv6将提供的地址比IPv4多40亿倍。当量变达到这种程度，质变也就产生了。
针对IPv4在应用中产生的各种问题，IPv6在设计结构上就已经与IPv4大不一样，做了许多改进，由此也带来了功能上的巨大变化。
IPv4里的报头类型比较多，内容比较丰富，都要求用软件控制，带来的开销比较大。IPv6报头结构简化，适合用硬件处理转发，可以提高服务质量，缩短延时。
IPv4为了解决地址不够用的问题，想出子网划分、地址块切碎等各种办法来延长IPv4的寿命，这些小块地址分布在全球各个角落，很难找到，还使路由表总数达到几十万条。为了处理数量庞大的路由表，核心服务器需要很强的CPU和内存，价格贵，成本高，也增加了延迟。而IPv6地址结构大，其地址分配一开始就遵循聚类原则，容易形成有效的地址汇聚，仅用几千条路由表地址就做到了对全球主要地区的地址分布覆盖。
IPv6可以用移动设备上网，并能在带来更好处理性能的同时，降低设备的复杂性。
IPv6加入了对自动配置的支持，使得网络尤其是局域网的管理更加方便和快捷。
IPv6具有更高的安全性，用户可以对网络层数据进行加密并对IP报文进行校验。
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总之，IPv6协议可解决IPv4协议中存在的许多问题，可满足未来的高性能、易扩展的网络互联。未来十年中，各种各样联网的智能终端(如信息家电、手机、PDA、网络汽车、传感器、网络摄像头以及RFID标签等)以及创新应用(如移动数据、物联网、三网融合等)，不仅将对IP地址资源产生巨大的需求，也将对IP服务性能提出更高的要求。这些只能由IPv6来满足和实现。
