IPv6（Internet Protocol Version 6，因特网协议版本6）是网络层协议的第二代标准协议，也被称为IPng（IP Next Generation，下一代因特网），它是IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组）设计的一套规范，是IPv4的升级版本。IPv6和IPv4之间最显著的区别为：IP地址的长度从32比特增加到128比特。
IPv6协议主要定义了三种地址类型：单播地址（Unicast Address）、组播地址（Multicast Address）和任播地址（Anycast Address）。与原来在IPv4地址相比，新增了“任播地址”类型，取消了原来IPv4地址中的广播地址，因为在IPv6中的广播功能是通过组播来完成的。
单播地址：用来唯一标识一个接口，类似于IPv4中的单播地址。发送到单播地址的数据报文将被传送给此地址所标识的一个接口。
组播地址：用来标识一组接口（通常这组接口属于不同的节点），类似于IPv4中的组播地址。发送到组播地址的数据报文被传送给此地址所标识的所有接口。
任播地址：用来标识一组接口（通常这组接口属于不同的节点）。发送到任播地址的数据报文被传送给此地址所标识的一组接口中距离源节点最近（根据使用的路由协议进行度量）的一个接口。思科ei ccie认证体系最新内容下一代编址IPV6技术最全面的基础详解 从零到精通必读
IPv6地址类型是由地址前面几位（称为格式前缀）来指定的，主要地址类型与格式前缀的对应关系如图所示：
地址类型
格式前缀（二进制）
IPv6前缀标识
单播地址
未指定地址
00...0（128bits）
：：/128
环回地址
00...1（128bits）
：：1/128
链路本地地址
1111111010
FE80：：/10
站点本地地址
1111111011
FEC0：：/10
全球单播地址
其他形式
组播地址
11111111
FF00：：/8
任播地址
从单播地址空间中进行分配，使用单播地址格式
单播地址的类型
IPv6单播地址的类型可有多种，包括全球单播地址、链路本地地址和站点本地地址等。
- 全球单播地址等同于IPv4公网地址，提供给网络服务提供商。这种类型的地址允许路由前缀的聚合，从而限制了全球路由表项的数量。
- 链路本地地址用于邻居发现协议和无状态自动配置中链路本地上节点之间的通信。使用链路本地地址作为源或目的地址的数据报文不会被转发到其他链路上。
- 站点本地地址与IPv4中的私有地址类似。使用站点本地地址作为源或目的地址的数据报文不会被转发到本站点（相当于一个私有网络）外的其它站点。
- 环回地址：单播地址0:0:0:0:0:0:0:1（简化表示为::1）称为环回地址，不能分配给任何 未指定地址：地址“::”称为未指定地址，不能分配给任何节点。在节点获得有效的IPv6地址之前，可在发送的IPv6报文的源地址字段填入该地址，但不能作为IPv6报文中的目的地址。
组播地址类型：
地址
应用
FF01：：1
节点本地范围所有节点组播地址
FF02：：1
链路本地范围所有节点组播地址
FF01：：2
节点本地范围所有路由器组播地址
FF02：：2
链路本地范围所有路由器组播地址
FF05：：2
站点本地范围所有路由器组播地址
另外，还有一类组播地址：被请求节点（Solicited-Node）地址。该地址主要用于获取同一链路上邻居节点的链路层地址及实现重复地址检测。每一个单播或任播IPv6地址都有一个对应的被请求节点地址。其格式为：FF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX
其中，FF02:0:0:0:0:1:FF为104位固定格式；XX:XXXX为单播或任播IPv6地址的后24位。
IPv6使用的地址配置协议：
IPv6使用两种地址自动配置协议，分别为无状态地址自动配置协议（SLAAC）和IPv6动态主机配置协议（DHCPv6）。SLAAC不需要服务器对地址进行管理，主机直接根据网络中的路由器通告信息与本机MAC地址结合计算出本机IPv6地址，实现地址自动配置；DHCPv6由DHCPv6服务器管理地址池，用户主机从服务器请求并获取IPv6地址及其他信息，达到地址自动配置的目的。
IPv6不可能立刻替代IPv4，因此在相当一段时间内IPv4和IPv6会共存在一个环境中。要提供平稳的转换过程，使得对现有的使用者影响最小，就需要有良好的转换机制。这个议题是IETF ngtrans工作小组的主要目标，有许多转换机制被提出，部分已被用于6Bone上。IETF推荐了双协议栈、隧道技术以及网络地址转换等转换机制。
IPv6地址表示方式：
IPv6地址被表示为以冒号（:）分隔的一连串16比特的十六进制数。每个IPv6地址被分为8组，每组的16比特用4个十六进制数来表示，组和组之间用冒号隔开，比如：2001:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B。为了简化IPv6地址的表示，对于IPv6地址中的“0”可以有下面的处理方式：
每组中的前导“0”可以省略，即上述地址可写为2001:0:130F:0:0:9C0:876A:130B。思科ei ccie认证体系最新内容下一代编址IPV6技术最全面的基础详解 从零到精通必读
如果地址中包含连续两个或多个均为0的组，则可以用双冒号“::”来代替，即上述地址可写为2001:0:130F::9C0:876A:130B。
在一个IPv6地址中只能使用一次双冒号“::”，否则当设备将“::”转变为0以恢复128位地址时，将无法确定“::”所代表的0的个数。
Pv6地址由两部分组成：地址前缀与接口标识。其中，地址前缀相当于IPv4地址中的网络号码字段部分，接口标识相当于IPv4地址中的主机号码部分。
地址前缀的表示方式为：IPv6地址/前缀长度。其中，IPv6地址是前面所列出的任一形式，而前缀长度是一个十进制数，表示IPv6地址最左边多少位为地址前缀。思科ei ccie认证体系最新内容下一代编址IPV6技术最全面的基础详解 从零到精通必读
