目前的全球因特網所採用的協議族是TCP/IP協議族。IP是TCP/IP協議族中網路層的協議，是TCP/IP協議族的核心協議。目前IP協議的版本號是4(簡稱為IPv4)，發展至今已經使用了30多年。
IPv4的地址位數為32位，也就是最多有2的32次個IP地址。
近十年來由於網際網路的蓬勃發展，IP位址的需求量愈來愈大，使得IP位址的發放愈趨嚴格，IP地址已經不夠用。

IPv4所面臨的問題 ：
IPv4的地址嚴重匱乏
路由表急劇膨脹
網路安全

什麼是IPv6?
IPv6是下一版本的網際網路協議，也可以說是下一代網際網路的協議，它的提出最初是因為隨著網際網路的迅速發展，IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的不足必將妨礙網際網路的進一步發展。為了擴大地址空間，擬通過IPv6重新定義地址空間。IPv6採用128位地址長度，也就是最多有2的128次方個地址，幾乎可以不受限制地提供地址。

相對於IPv4，IPv6有如下一些顯著的優勢：
（1）地址容量大大擴充套件，由原來的32位擴充到128位，徹底解決IPv4地址不足的問題；支援分層地址結構，從而更易於定址；擴充套件支援組播和任意播地址，這使得資料包可以傳送給任何一個或一組節點；

（2）大容量的地址空間能夠真正的實現無狀態地址自動配置，使IPv6終端能夠快速連線到網路上，無需人工配置，實現了真正的即插即用；

（3）報頭格式大大簡化，從而有效減少路由器或交換機對報頭的處理開銷，這對設計硬體報頭處理的路由器或交換機十分有利

（4）加強了對擴充套件報頭和選項部分的支援，這除了讓轉發更為有效外，還對將來網路載入新的應用提供了充分的支援；

（5）流標籤的使用讓我們可以為資料包所屬型別提供個性化的網路服務，並有效保障相關業務的服務質量；

（6）認證與私密性：IPv6把IPSec作為必備協議，保證了網路層端到端通訊的完整性和機密性；

（7）IPv6在行動網路和實時通訊方面有很多改進。特別地，不像IPv4，IPv6具備強大的自動配置能力從而簡化了移動主機和區域網的系統管理。 

IPv6不可能立刻替代IPv4，因此在相當一段時間內IPv4和IPv6會共存在一個環境中。要提供平穩的轉換過程，使得對現有的使用者影響最小，就需要有良好的轉換機制，現在有雙協議棧和隧道技術。

雙協議棧：技術就是指在一臺裝置上同時啟用IPv4協議棧和IPv6協議棧。這樣的話，這臺裝置既能和IPv4網路通訊，又能和IPv6網路通訊。如果這臺裝置是一個路由器，那麼這臺路由器的不同介面上，分別配置了IPv4地址和IPv6地址，並很可能分別連線了IPv4網路和IPv6網路。如果這臺裝置是一個計算機，那麼它將同時擁有IPv4地址和IPv6地址，並具備同時處理這兩個協議地址的功能。

隧道技術：隧道機制就是必要時將IPv6資料包作為資料封裝在IPv4資料包裡，使IPv6資料包能在已有的IPv4基礎設施（主要是指IPv4路由器）上傳輸的機制。隧道技術不能實現IPv4主機和IPv6主機之間的通訊，NAT技術（網路地址轉換（Network Address Translator，NAT）技術）可以解決IPv4主機和IPv6主機之間的互通問題。

（參考自百度百科以及韓立剛老師的PPT）