IPv4到IPv6的轉換技術主要是解決IPv4地址枯竭但IPv6地址還沒有廣泛應用的問題。截止2011年2月3日，IANA（The Internet Assigned Numbers Authority，互聯網分配局）發表宣布最後一批IPv4地址已經分配完畢，所以IPv6地址的規模部署和應用工作迫在眉睫。

IPv4的地址長度為32bits，大約計算擁有43億地址容量，而IPv6的地址長度為128bits，理論上是接近無限的，遠遠高于IPv4地址容量。但是，由于現有的IPv4網絡設備數量龐大，大多數的互聯網應用還是基于IPv4地址，而部署IPv6的網絡設備和主機設備所需的升級開銷比較大，所以IPv6的地址應用還是一個漫長的過程。由于IPv4和IPv6的報頭不同，無法在設備不升級的情況下直接使用IPv6地址，IPv4到IPv6的過渡轉換技術解決了這一問題，它允許在未來的一段時間裡IPv4與IPv6共存，用戶在體驗到IPv6帶來的便利同時也能與IPv4的用戶保持通信。

IPv4和IPv6的對比

由于IPv4和IPv6的報文格式是不相同的（表1-1 IPv4報文格式，表1-2 IPv6報文格式），IPv4網絡和IPv6網絡是無法直接訪問的。

表1-1 IPv4報文格式

表1-2 IPv6報文格式

而根據報頭格式的不同，IPv6對比IPv4還具有以下幾點特性：

1. 擴展地址特性

IPv6擴展了路由和尋址的能力。IPv6的地址長度為128bits，IPv4的地址長度為32bits，IPv6可支持更大的地址空間。同時，一種叫做“任播地址（anycast address）”的概念被提出，通常發送到任播地址的數據報文會被傳送給此地址所标識的中距離源節點最近的一個接口。

2. 報頭格式簡化

從表1中可以看出，IPv6的報頭簡化了IPv4中一些冗餘的域将其列為擴展頭部，從而簡化了在數據傳輸中對數據包的處理，降低了對報頭帶寬的要求。

3. 改進對擴展和選項的支持

IPv6的可選項是放在一個個獨立的擴展頭部的，是否打開擴展頭部是由路由器決定的，所以這大大改變了路由器的性能。與此同時，IPv6放寬了對可選長度的要求，使得可選需求增多。

4. 流标簽特性

對比IPv4，IPv6增加了“流标簽”的新功能，用來标記屬于請求方發送的需要特殊處理的特定流量的數據包。

5. 鑒定和私有化特性

IPv6支持私有化的身份認證，數據完整性和數據保機密性的擴展。

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