現行的互聯網協議是大約30年前制訂的，其中網絡層協議是IPv4 (Internet Protocol Version 4)。IPv4的地址空間為32位，理論上支持40億臺終端設備的互聯。但由于A、B、C等地址類型的劃分，以及許多其它的特殊規定和用途，實際可利用的地址數量要少得多。一般來說，整個地址空間的利用率只能達到10%左右。

　　在實際應用中，IPv4獲得了巨大的成功。但是，隨著互聯網的迅速發展，當初設計IPv4時考慮不周所帶來的缺陷日益顯露出來，主要表現為兩個方面：地址空間的用盡問題和路由表的急劇擴張問題。這些問題已經成為互聯網進一步發展的障礙，由此導致了無類別域間路由(Classless InterDomain Routing，CIDR)技術和網絡地址翻譯(Network Address Translation，NAT)技術的廣泛應用。但這兩種技術只能延緩IPv4地址空間用盡的歷程，而不能從根本上解決IPv4地址不足的問題。

　　IPv6的產生

　　為了解決互聯網發展過程中遇到的問題，早在20世紀90年代初期，互聯網工程任務組IETF就開始著手下一代互聯網協議IPng (IP - the next generation)的制定工作。IETF在RFC1550里進行了征求新IP協議的呼吁，并公布了新協議需要實現的主要目標：

　　◆ 支持幾乎無限大的地址空間;

　　◆ 減小路由表的大小，使路由器能更快地處理數據包;

　　◆ 提供更好的安全性，實現IP級的安全;

　　◆ 支持多種服務類型，并支持組播;

　　◆ 支持自動地址配置，允許主機不更改地址實現異地漫游;

　　◆ 允許新、舊協議共存一段時間;

　　◆ 協議必須支持可移動主機和網絡。

　　IETF提出了IPng的設計原則以后，出現許多針對IPng的提案，其中包括一種稱為SIPP(Simple IP Plus，由RFC1710描述)的提案。SIPP去掉了IPv4報頭的一些字段，使報頭變得很小，并且采用64位地址。與IPv4將選項作為IP頭的基本組成部分不同，SIPP把IP選項與報頭進行了隔離，選項被放在報頭后的數據包中并位于傳輸層協議頭之前。使用這種方法后，路由器只有在必要的時候才會對選項頭進行處理，這樣就提高了對所有數據進行處理的能力。

　　1994年7月，IETF決定以SIPP作為IPng的基礎，同時把地址數由64位增加到128位。新的IP協議稱為IPv6，其版本是在1994年由IETF批準的RFC1752。制定IPv6的專家們總結了早期制定IPv4的經驗，以及互聯網的發展和市場需求，認為下一代互聯網協議應側重于網絡的容量和網絡的性能。IPv6繼承了IPv4的優點，摒棄了IPv4的缺點。IPv6與IPv4是不兼容的，但IPv6同其它所有的TCP/IP協議族中的協議兼容，即IPv6完全可以取代IPv4。

　　IPv6的技術特征

　　同IPv4相比較，IPv6在地址容量、安全性、網絡管理、移動性及服務質量等方面有明顯的改進，它是下一代互聯網可采用的比較合理的協議。

　　簡化報頭結構

　　IPv6報頭的結構比IPv4簡單得多，IPv6報頭刪除了IPv4報頭中許多不常用的域，放入了可選項，這些可選項有更嚴格的定義。IPv4和IPv6的報頭結構分別如圖1和圖2所示。IPv4中有10個固定長度的域、2個地址空間和若干個選項，IPv6中只有6個域和2個地址空間。雖然IPv6報頭占40字節，是24字節的IPv4報頭的1.6倍，但因其長度是固定的(IPv4報頭是變長的)，所以不需要消耗過多的內存容量。IPv6中所有的擴展功能都采用擴展報頭實現。

　　擴展報頭是基于這樣一個原理：大多數信息包只需要簡單的處理，有基本報頭的信息就夠了;在網絡層需要額外信息的信息包可以把這些信息編碼到擴展報頭。這種處理方式提高了數據包的處理效率。 (未完待續)