IPv4 和 IPv6 是互联网协议 (IP) 系统中使用的两种版本的 IP 地址格式。虽然它们的主要目的是准确识别、发送和接收互联网上的数据，但 IPv4 和 IPv6 之间存在许多关键差异。
地址格式
IPv4 采用 32 位格式，由 4 个数值(称为八位字节)表示，以点分十进制表示法分隔。此格式允许大约 43 亿个唯一地址。典型的 IPv4 地址如下：192.0.2.1
IPv6 地址采用 128 位格式，由八个 16 位十六进制段(称为"十六进制")组成，以冒号 (:) 分隔。每个十六进制数可以具有从 0000 到 FFFF 的字母数字值，允许大约 340 个十亿亿个唯一地址。
典型的 IPv6 地址如下：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
如果有连续的零组，可以用连续的冒号 (:) 缩短地址。例如，我们可以从上面的地址中删除零串，将其重写为2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334这称为零压缩。
地址配置
IPv4 地址通常手动配置或使用动态主机配置协议 (DHCP) 等协议动态分配。
IPv6 地址可以通过无状态自动配置来分配，其中设备根据网络前缀生成自己的地址，或者通过 DHCPv6(IPv6 的动态主机配置协议)来分配。
标头结构
IPv4 报头大小固定，包含源地址和目标地址、报头长度和服务类型等字段。
IPv6 报头更加简化，大小固定为 40 字节。其中包括源地址和目标地址、流量类别、流标签和下一个报头等字段。
子网划分
IPv4 有三个主要子网类别(A、B 和 C)，每个类别定义网络的大小。A 类地址用于大型网络，B 类用于中型网络，C 类用于小型网络。
IPv6 不使用类别，而是利用网络前缀的长度来确定子网的大小。例如，网络"2001:0db8:85a3:0000::/48"表示地址的前 48 位是固定的网络前缀(即无法更改)，但其余 80 位可以细分为子网。
安全
IPv4 不包括对 IPsec(Internet 协议安全)的本机支持，需要额外的协议和配置才能实现安全通信。
IPv6 包含对 IPsec 的内置支持，为互联网上设备之间的安全通信和身份验证提供了一个框架。
网络通信
IPv4 支持一对一通信的单播、一对多通信的多播和一对所有通信的广播。
IPv6 支持单播、多播和任播通信。IPv6 不使用广播，而是主要依靠多播来实现 IPv4 中的多播和广播功能。
任播采用一对近通信，其中数据包从一个发送方发送到共享相同任播地址的几个接收方中最近的一个。
为什么要迁移到 IPv6?
地址耗尽： IPv4 地址空间有限，许多地区已耗尽，因此获取新的 IPv4 地址非常困难。IPv6 提供了更大的地址空间，可提供大量地址来容纳日益增多的互联网连接设备。
可扩展性： IPv6 更大的地址空间允许更好的可扩展性，从而支持互联网的持续增长和新设备的普及，而不受 IPv4 地址短缺的限制。
效率： IPv6 消除了 IPv4 中使用的网络地址转换 (NAT) 等技术的需求，从而节省了地址空间。NAT 可能会带来复杂性和限制，例如点对点通信的困难和增加的管理开销。IPv6 丰富的地址空间简化了网络管理并增强了端到端连接。
安全性： IPv6 包含对 IPsec(Internet 协议安全)的内置支持，与 IPv4 相比，可提供增强的安全功能。IPsec 可用于加密和验证 IPv6 流量，确保通过网络传输的数据的机密性、完整性和真实性。
面向未来： IPv6 旨在解决 IPv4 的局限性和挑战，并适应未来的技术进步和要求。随着互联网的发展和新技术的出现，IPv6 为持续创新和增长提供了坚实的基础。