O IPv6 é a versión 6 do protocolo IP. O IPv6 ten como obxectivo substituír o patrón anterior, o IPv4, que só soporta preto de 4.000 millóns ( 4 x 10⁹) de enderezos, en canto que o IPv6 soporta 3.4 x 10³⁸ enderezos. O esgotamento de todos os enderezos IPv4 delegados pola ICANN no RIR ó que pertence Europa (RIPE NCC)^[1] produciuse en novembro do 2019^[2]. Porén, isto non implicou o seu desuso. Os provedores de Internet mitigan esta escaseza adquirindo enderezos excedentes doutras redes a través do mercado de transferencia IPv4 ou implementando tecnoloxías para compartir enderezos como CG-NAT^[3].

• Espazo de enderezamento. A maior parte dos enderezos no IPv4 son de clase C, que son moito pequenas para moitas organizacións, os enderezos de clase B están practicamente esgotados.
• Calidade de servizo. A converxencia das redes de telecomunicacións futuras na capa de rede común, o IPv6, prevé a aparición de novos servizos sobre IP (p.ex. VoIP, streaming de vídeo en tempo real etc). O IPv6 soporta intrinsecamente clases de servizo diferenciadas, en función das exixencias e prioridades do servizo.
• Mobilidade. A mobilidade está a tornarse un factor moi importante na sociedade. O IPv6 soporta a mobilidade dos usuarios, onde estes poderán contactarse en calquera rede a través do seu enderezo IPv6 de orixe.

• Espazo de Enderezamento. Os enderezos IPv6 teñen un tamaño de 128 bits.
• Autoconfiguración de enderezo. Suporte para atribución automática de enderezos nunha rede IPv6, podendo ser omitido o servidor de DHCP a que estamos habituados no IPv4.
• Enderezamento hierárquico. Simplifica as táboas de encamiñamento dos routers da rede, diminuíndo así a carga de procesamento dos mesmos.
• Formato da cabeceira. Totalmente remodelados en relación ao IPv4.
• Cabeceiras de extensión. Opción para gardar información adicional.
• Suporte a calidade diferenciada. Aplicacións de son e vídeo pasan a estabelecer conexións apropiadas tendo en conta as súas exixencias en termos de calidade de servizo (QoS).
• Capacidade de extensión. Permite engadir novas especificacións de forma simple.
• Cifrado. Diversas extensións no IPv6 permiten, á partida, o soporte para opcións de seguranza como autenticación, integridade e confidencialidade dos dados.

Un datagrama osmar IPv6 é constituído por un cabeceira base, ilustrado na figura que se segue, seguido de cero ou máis cabeceiras de extensión, seguidos despois polo bloque de dados.

Formato da cabeceira base do datagrama IPv6:

• Ten menos información que a cabeceira do IPv4. Por exemplo, o checksum será eliminado da cabeceira, pois nesta versión considérase que o control de erros das capas inferiores é confiábel.
• O campo 'Traffic Class' usase para sinalar a clase de servizo a que o paquete pertence, permitindo así dar diferentes tratamentos a paquetes provenientes de aplicacións con exixencias distintas. Este campo serve de base para o funcionamento do mecanismo de calidade de servizo (QoS) na rede.
• O campo 'Flow Label' usase con novas aplicacións que necesiten de bo desempeño. Permite asociar datagramas que fan parte da comunicación entre dúas aplicacións. Usados para enviar datagramas ao longo dun camiño predefinido.
• O campo 'Payload Length' representa, como o nome indica, o volume de dados en bytes que paquete transporta.
• O campo 'Next Header' apunta cara ao primeiro header de extensión. Usado para especificar o tipo de información que está a seguir a cabeceira corrente.
• O campo 'Hop Limit' ten o número de hops transmitidos antes de descartar o datagrama.

No IPv6 o responsábel da fragmentación é o host que envía o datagrama, e non os routers intermedios como no caso do IPv4. No IPv6, os routers intermedios descartan os datagramas maiores que o MTU da rede. O MTU será o MTU mínimo soportado polas diferentes redes entre a orixe e o destino. O sistema orixe, alén de determinar o MTU, fragmenta o datagrama de forma a que este se axuste ao MTU.

O proceso de descuberta do MTU ten que ser dinámico, porque o percurso pode alterarse durante a transmisión dos datagramas.

No IPv6, un prefixo non fragmentábel do datagrama orixinal cópiase en cada fragmento. A información de fragmentación gárdase nun cabeceira de extensión separado. Cada fragmento iníciase por unha compoñente non fragmentábel seguida dun cabeceira do fragmento.

Unha das novidades do IPv6, é a posibilidade de utilización de múltiplas cabeceiras encadeados. Estes cabeceiras extra permiten unha maior eficiencia, debido a que o tamaño da cabeceira pode axustarse ás necesidades. Tamén permite unha maior flexibilidade, porque poden ser sempre engadidos novas cabeceiras para satisfacer novas especificacións.

O enderezamento no IPv6 é de 128 bits, e inclúe prefixo de rede e sufixo de host. Porén, non existen clases de enderezos, como acontece no IPv4. Así, a fronteira do prefixo e do sufixo pode ser en calquera posición do enderezo.

Os enderezos IPv6 son normalmente escritos como oito grupos de 4 díxitos hexadecimais. Por exemplo,

3ffe:6a88:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344

Se un grupo de varios díxitos seguidos for 0000, pode ser omitido. Por exemplo,

3ffe:6a88:85a3:0000:0000:0000:0000:7344  

é o mesmo enderezo IPv6 que:

3ffe:6a88:85a3::7344

Existen no IPv6 tipos especiais de enderezos:

• unicast - cada enderezo corresponde a unha interface (dispositivo).
• multicast - cada enderezo corresponde a múltiplas interfaces. Enviada unha copia para cada interface.
• anycast - corresponde a múltiplas interfaces que partillan un prefixo común. Un datagrama envíase para un dos dispositivos, por exemplo, o máis próximo.

Comparativa entre IPv6 (enriba) e IPv4 abaixo.

Os enderezos IPv6 poden ser compatíbeis con IPv4 , podendo o primeiro conter enderezos IPv4.

Para tal, os 128 bits do IPv6 fican así divididos:

• campo de 80 bits colocado a '0' (cero)
• campo de 16 bits colocado a '0' (cero)
• enderezo IPv4 de 32 bits

Enderezos IPv6 compatíbeis con IPv4: ::<enderezo IPv4>

Os enderezos IPv6 poden mapearse para IPv4 e concíbense para routers que soporten os dous protocolos, permitindo que nos IPv4 fagan un "túnel" a través dunha estrutura IPv6. Ao contrario dos anteriores, estes enderezos son automaticamente construídos polos routers que soportan ambos os protocolos.

Para tal, os 128 bits do IPv6 fican así divididos:

• campo de 80 bits colocado a '0' (cero)
• campo de 16 bits colocado a 'F'
• enderezo IPv4 de 32 bits

Enderezos IPv6 mapeados para IPv4: ::FFFF:<enderezo IPv4>

Existen outras estruturas de enderezos IPv6:

• Enderezos de ISP. Formato proxectado para permitir a conexión á Internet por usuarios individuais dun ISP.
• Enderezos de páxinas. Para utilización nunha páxina de Internet.

• Libro Gratuíto de IPv6 - IPv6 para todos
• Tutoriais de IPv6
• Servizos e aplicacións con IPv6
• 6DEPLOY - Aprendizaxe, documentos e e-learning de IPv6

1. ↑ "RIPE Network Coordination Centre". RIPE Network Coordination Centre (en inglés). Consultado o 2023-12-12. 
2. ↑ Sep 2023, Created: 23 Aug 2019-Last updated: 18. "What is IPv4 Run Out?". RIPE Network Coordination Centre (en inglés). Consultado o 2023-12-12. 
3. ↑ Jiang, Sheng; Carpenter, Brian E.; Guo, Dayong (2011-06). "An Incremental Carrier-Grade NAT (CGN) for IPv6 Transition" (en inglés).