Internet Protocol version 6 (IPv6) 는 현재의 인터넷 프로토콜인 IPv4의 뒤를 이을 차세대 인터넷 프로토콜이다.
IPv6가 가져올 주요 개선점은 네트웍 기기들을 위한 주소의 개수가 늘어난다는 것이다. 예를 들어 모바일 폰이나 모바일 전자 기기들이 각각 고유의 주소를 가질 수 있게 된다.
IPv4는 232 ( 약 43억) 개의 주소를 지원한다. 이는 현재 지구상 모든 사람에게 하나씩 주소를 부여하기에도 부족한 개수다. 하지만 IPv6는 2128 개의 주소를 지원하기 때문에 약 65억인 세계 인구 1인당 약 5×1028 개의 주소를 할당해 줄 수 있다. 이와 같이 방대한 주소 공간이 제공되므로 네트웍 주소 변환 (Network Address Translation)이 필요없게 된다.
얼마 동안은 IPv4 와 IPv6이 병행해서 사용될 것으로 예상된다. 하지만 IPv4 만 지원하는 클라이언트/서버들은 IPv6 클라이언트/서버와 직접적으로 통신할 수 없게 된다. 그래서 특정 서비스용 중개 서버나 NAT-PT 프로토콜 변환 서버들이 필요하게 된다. 남아있는 IPv4 주소는 2010년 경이면 고갈될 것으로 예상되고 있다.
크게 보아서, IPv6는 IPv4의 보수적인 확장이다. 대부분의 트랜스포트 및 애플리케이션 레이어 프로토콜은 IPv6와 작동하기 위해서 거의 또는 전혀 변경이 필요치 않다. 예외라면 FTP와 같이 네트웍 레이어 주소들을 포함하는 애플리케이션 프로토콜들이 있다. 하지만 대개의 애플리케이션들은 약간의 변경을 가하거나 재컴파일만이 필요할 것이다.
더 커진 주소 공간
오늘날 IPv6의 채택을 재촉하게 만드는 주요 이유는 더욱 큰 주소 공간에 있다. IPv6의 주소는 32비트 체계인 IPv4 와 달리 128비트 체계이다.
더 큰 주소 공간으로 IPv4의 주소 고갈 문제를 해결할 수 있게 되며 네트웍 주소 변환의 필요성도 사라지게 된다. 또한 복잡한 서브네트웍 체계를 피할 수 있기 때문에 중대 규모의 네트웍 관리가 더욱 단순해진다. 서브네트웍 체계의 사용은 최적의 라우팅과 접속을 위한 IP 네트웍의 논리적 분할 목적으로 돌아갈 것이다.
더 큰 주소 크기의 단점은 IPv4에 비해 대역폭 오버헤드가 많이 걸린다는 것이다. 또한 주소가 길어서 더 짧고 익숙한 IPv4 주소에 비해 기억하기가 어렵다는 점이다. (IPv6 주소의 예: 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334)
호스트의 자동 환경 설정
IPv6 호스트들은 IPv6 네트웍에 연결되면 자동적으로 환경 설정이 될 수 있다. IPv6의 자동 설정이 적합하지 않다면 DHCPv6 나 수동 설정을 사용할 수 있다. 자동 설정은 호스트들에만 해당된다. 라우터는 수동 또는 다른 방식으로 설정되어야 한다.
멀티캐스트
IPv4에서 멀티캐스트는 선택 사항인 반면 IPv6에서는 기본 프로토콜이다. 현재 대부분의 네트웍 환경은 멀티캐스트를 라우트할 수 있도록 설정되어 있지 않다. 링크 영역 멀티캐스트는 가능하지만 사이트 영역, 조직 영역, 글로벌 영역의 멀티캐스트는 가능하지 않다.
점보그램(Jumbograms)
IPv4에서 패킷은 64KB로 제한된다. IPv6는 이 제한을 넘는 패킷을 지원할 수 있다. 이를 점보그램이라고 하는데 4GB까지 가능하다. 점보그램의 사용으로 MTU 네트웍의 성능이 개선될 수 있다.
네트웍 레이어 보안
IP 네트웍 레이어 보안 및 인증 프로토콜인 IPsec 은 IPv6에 있어서 필수 기본 프로토콜이다. (IPv4에서는 선택 사양.) 하지만 IPsec 는 IPv6 BGP 라우터들 사이의 통신 보안 이외에는 널리 쓰이지 않는다.
이동성
모바일 IPv4와 달리, 모바일 IPv6 (MIPv6)는 삼각 라우팅(triangular routing)을 피하기 때문에 일반적인 IPv6와 마찬가지로 효율적이다.
