Diseñado por Steve Deering de Xerox PARC y Craig Mudge, IPv6 sujeto a todas las normativas que fuera configurado está destinado a sustituir a IPv4, cuyo límite en el número de direcciones de red admisibles está empezando a restringir el crecimiento de Internet y su uso, especialmente en China, India, y otros países asiáticos densamente poblados.
La representación de las direcciones IPv6 sigue el esquema x:x:x:x:x:x:x:x, donde x es un valor hexadecimal de 16 bits. IPv6 admite 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 (2128 o 340 sextillones de direcciones) —cerca de 6,7 × 1017 (670 mil billones) de direcciones por cada milímetro cuadrado de la superficie de la Tierra.
IPv6 es una extensión conservadora de IPv4. IPv6 especifica un nuevo formato de paquete, diseñado para minimizar el procesamiento del encabezado de paquetes. Debido a que las cabeceras de los paquetes IPv4 e IPv6 son significativamente distintas, los dos protocolos no son interoperables.
La versión IPv6 puede ser instalada como una actualización de software en los dispositivos de red de Internet e interoperar con la versión actual IPv4. IPv6 está diseñado especialmente para redes de alto rendimiento, como por ejemplo las redes ATM, pero manteniendo la eficiencia en redes de bajo ancho de banda, como por ejemplo en redes inalámbricas.
Además, ofrece una plataforma para la nueva funcionalidad de Internet que será necesaria en un futuro inmediato. Como se ha comentado, IPv6 fue diseñado como una evolución natural a IPv4. Es decir, todo lo que funcionaba perfectamente en IPv4 se ha mantenido, lo que no funcionaba se ha eliminado, y se ha tratado de añadir nuevas funciones manteniendo la compatibilidad entre ambos protocolos.
- Mayor espacio de direcciones.
- Optimización del direccionamiento multicast y aparición del direccionamiento anycast.
- Autoconfiguración de los nodos.
- Seguridad intrínseca en el núcleo del protocolo.
- Calidad de servicio y clases de servicios.
- Paquetes eficientes y extensibles.
- Encaminamiento más eficiente en la red troncal.
- Cabecera de tamaño fijo, de 40 bytes.
- Fragmentación procesada en el origen y el destino de los paquetes, no en los routers.
- Eliminación de campos redundantes en la cabecera, haciendo un total de 8.
- Renumeración y multihoming, que facilita el cambio de proveedor de servicios.
- Características de movilidad.
Las direcciones IPv6, cualquiera que sea el tipo, se asignan a las interfaces, no a los nodos. Puesto que cada interfaz pertenece a un único nodo, cualquiera de las direcciones de interfaces unicast de ese nodo podría ser utilizada como un identificador del nodo.
Anycast: Las direcciones anycast identifican un grupo de interfaces, de forma que un paquete enviado a una dirección anycast será entregado a un miembro cualquiera del grupo, siendo generalmente el más cercano según la distancia asignada en el protocolo de encaminamiento.
Multicast: Las direcciones multicast identifican, al igual que las anycast, a un grupo de interfaces, pero un paquete enviado a una dirección multicast, es enviado a todas las interfaces del grupo. Las direcciones de broadcast no existen en IPv6, su misión ha sido suplantada por las direcciones multicast.
El tipo específico de dirección IPv6 viene indicado por los primeros bits de la dirección. Este campo de longitud variable es denominado prefijo y permite conocer dónde está conectado un determinado nodo, es decir, su ruta de encaminamiento. La dirección IPv6 se compone, por consiguiente, de un prefijo seguido de un identificador de nodo.