Trong IPv4 trường địa chỉ nguồn và đích có độ dài 32 bit nên không thể đáp ứng đủ nhu cầu đánh địa chỉ của mạng. Ngoài ra, do sự phát triển của Internet, bảng định tuyến của router không ngừng lớn lên và khả năng định tuyến đã bộc lộ hạn chế. Yêu cầu nâng cao chất lượng dịch vụ và bảo mật được đặt ra. IPv6 là giao thức Internet mới được kế thừa đặc điểm chính của IPv4 và có nhiều cải tiến để khắc phục những hạn chế:
- Tăng kích thước địa chỉ từ 32 bit lên 128 bit
- Phạm vi định tuyến đa điểm: giao thức này hỗ trợ phương thức truyền mới “anycasting”. Phương thức này sử dụng để gửi các gói tin đến một nhóm xác định.
- Phần tiều đề của IPv6 được đơn giản hóa hơn IPv4. Điều đó cho phép xử lý gói tin nhanh hơn. Ngoài ra, IPv6 còn cung cấp một số tiêu đề phụ cho phép giao thức IPv6 có thể sử dụng một cách mềm dẻo hơn hẳn so với IPv4. Địa chỉ unicast IPv6 có chiều dài 128 bit và được chia làm 2 phần: một subnet pre- fix và interface ID. Subnet prefix là địa chỉ mạng được gán cho liên kết. Trong khi interface ID là địa chỉ MAC của node.
Cấu trúc gói tin IPv6 như sau:
Hình 2.4. Cấu trúc gói tin IP phiên bản 6
Ý nghĩa các trường như sau:
- Version: có giá trị bằng 4 mô tả phiên bản IPv6 - Traffic Class: độ dài 8 bit, xác định độ ưu tiên
- Flow Label: độ dài 20bit, xác định các gói dữ liệu được ưu tiên trên đường truyền nếu có xảy ra tranh chấp, thường được sử dụng cho các dịch vụ đòi hỏi chất lượng dịch vụ cao hay thời gian thực.
- Payload Length: độ dài 16 bit, xác định độ dài phần dữ liệu không tính phần tiêu đề.
- Hop Limit: độ dài 8 bit, giống như trường Time to Live của IPv4
- Source Address và Destination Address giống như IPv4 nhưng có độ dài 128bit.
- Data: có độ dài tối đa là 65535 byte.