1、IPv4的侷限性
地址空間的侷限性：IP地址空間耗盡制約了網際網路的發展，子網劃分、無類域間路由(cidr)等方法雖使IP地址得到有效的利用，但也僅僅是緩解了地址短缺的矛盾。
IP協議的效能問題：主要目標是網路之間的資料可靠、健壯和高效傳輸提供有效機制，但在效能上還有改進的餘地。
IP協議的安全性問題：IP協議對安全性考慮較少。
自動配置問題：IP協議設計初沒有考慮自動配置問題。後來最優DHCP(動態主機配置協議)在一定程度上解決了地址自動配置問題，但需要對DHCP伺服器配置，比較麻煩。
服務質量(QoS)保證問題：IP的QoS保證主要依賴於協議頭中的服務型別，但其功能有限。Internet需要提供有效的QoS機制，保證實時資料的傳輸質量。
2、IPv6 地址
(1)IPv6的地址表示：128位地址長度。(IPv4地址長度32位)
基本表示法：按16位一段，每個位短轉換為4位十六進位制數，並用冒號隔開。如：21DA:0000:0000:0000:02AA:000F:FE08:9C5A
零壓縮法：在有多個零出現時，用一位0標識一個位段。如上面地址描述為：21DA:0:0:0:2AA:F:FE08:9C5A
IPv6字首：與無類域間路由類似，IPv6採用字首表示法形如“地址/字首長度”。字首是IPv6的一部分，用來表示路由或子網標識。例如：21DA:D3::/48是一個路由字首，而21DA:D3:0:2F3B::/64是一個子網字首
(2)IPv6地址型別
單播地址：標識一個區域中單個網路介面。
組播地址：稱多播地址，用於表示一組網路介面。資料會送到該組的所有介面。
任播地址：泛播地址，也用於表示一組網路介面，可傳送到組內任意介面，但通常傳送到最近的一個，從單播地中分配。
特殊地址：全0地址(地址不存在)，回送地址(0：0：0:0:0：0:0:1),IPv4相容的6的地址，對映到IPV4的IPv6地址等。
3、IPv6的資料報
IPv6的資料報由一個IPv6的基本頭、多個擴充套件頭和一個高層協議資料單元組成。基本頭40位元組長度。一些可選的內容放在擴充套件頭部分實現，此種設計方法可提高資料報的處理效率。IPv6資料報格式對IPv4不向下相容。
各域段含義：
版本：取值為6，意思是IPv6協議。
通訊型別：表示IPv6的資料報型別或優先順序，以提供區分服務。
流標記：流是特定從源到目的結點之間的資料報序列，一個流由源IP地址和非零的流標記唯一標識。
載荷長度：有效載荷長度，包含擴充套件頭和高層資料。
下一個報頭：存在擴充套件頭，該域段的值指明下一個擴充套件頭的型別;如果無擴充套件頭，該域段的值指明高層資料的型別，如TCP、UDP或ICMPv6等。
跳數限制：IP資料報丟棄之前可以被路由器轉發的次數。
源地址：源IPv6的地址
目的地址：大多情況下，該域段為最終目的結點的地址，如果有路由擴充套件頭，目的地址可能為下一個轉發路由器地址。
4、IPv6擴充套件頭
IPv6的基本報頭固定40位元組長，一些可選頭資訊由IPv6擴充套件頭實現。IPv6的基本頭中“下一個報頭”欄位指出第一個擴充套件頭型別。每個擴充套件頭中都包含“下一個報頭”欄位用以指出後繼擴充套件頭型別。最後一個擴充套件頭中的“下一個報頭”欄位指出高層協議的型別。
擴充套件頭包含的內容：
逐跳選項頭：型別為0，由中間路由器處理的擴充套件頭。
目的選項頭：型別為60，用於中間節點或目的結點指定資料報的轉發引數。
路由頭：型別43，用來指出資料報在從資料來源到目的結點過程中，需要經過一個或多箇中間路由器。
認證頭：型別51，用於攜帶通訊雙方進行認證所需的引數。
封裝安全有效載荷報頭：型別52，與認證頭結合使用，也可單獨使用，用於攜帶通訊雙方進行認證和加密所需的引數。
5、IPv6的地址自動配置分為兩類：有狀態地址配置和無狀態地址配置兩種形式。
無狀態地址配置：128的IPv6地址由64位字首和64位網路介面識別符號組成。如果主機與本地網路的主機通訊可以直接通訊;如果與其他網路互聯時，主機需要從網路中的路由器中獲得該網路使用的網路字首，然後與64位網路介面識別符號結合形成有效的IPv6的地址。
有狀態地址配置：自動配置需要DHCPv6伺服器的支援，主機向DHCPv6伺服器發多播“DHCP請求資訊”，DHCPv6返回“DHCP應答訊息”中獎分配的地址返回請求主機，主機利用該地址作為自己的IPv6進行配置。
