1. Adressering:

* Grotere adresruimte: De belangrijkste verbetering is de enorm toegenomen adresruimte. IPv6 gebruikt 128-bits adressen, vergeleken met de 32-bits adressen van IPv4. Dit levert een vrijwel onuitputtelijk aanbod aan unieke adressen op. Adressen worden in hexadecimaal geschreven, gescheiden door dubbele punten (bijvoorbeeld `2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334`). Voorloopnullen in elk segment kunnen worden weggelaten (bijvoorbeeld `2001:db8:85a3::8a2e:370:7334`). Dubbele dubbele punten (::) kunnen een reeks opeenvolgende nulsegmenten vervangen, maar slechts één keer per adres.

* Hierarchische adressering: IPv6-adressen zijn hiërarchisch, waardoor routering en beheer eenvoudiger zijn. Ze bevatten vaak componenten die de geografische locatie, organisatie en specifieke apparaten vertegenwoordigen.

* Unicast-, Multicast- en Anycast-adressen: Net als IPv4 ondersteunt IPv6 deze adrestypen:

* Unicast: Identificeert een enkele interface.

* Multicast: Identificeert een groep interfaces.

* Anycast: Identificeert een reeks interfaces, waarbij pakketten naar de "dichtstbijzijnde" worden gerouteerd.

* Automatische adresconfiguratie: IPv6 vereenvoudigt de netwerkconfiguratie via automatische configuratie. Routers zenden router-advertentieberichten (RA) uit met prefixinformatie. Hosts kunnen deze informatie gebruiken om zichzelf automatisch IPv6-adressen toe te wijzen zonder handmatige configuratie. Dit vereenvoudigt de netwerkconfiguratie drastisch, vooral voor mobiele apparaten.

2. Kopstructuur:

De IPv6-header is aanzienlijk eenvoudiger dan die van IPv4, wat resulteert in een snellere verwerking. Belangrijke velden zijn onder meer:

* Versie: Identificeert de protocolversie (6).

* Verkeersklasse: Biedt QoS-informatie (Quality of Service).

* Stroomlabel: Gebruikt voor Quality of Service en identificatie van gerelateerde pakketten.

* Lengte laadvermogen: Lengte van de gegevenspayload.

* Volgende kop: Geeft de volgende protocolheader aan (bijvoorbeeld TCP, UDP).

* Hoplimiet: Net als TTL (Time To Live) van IPv4 wordt de levensduur van het pakket beperkt om routeringslussen te voorkomen.

* Bronadres: Het IPv6-adres van de afzender.

* Bestemmingsadres: Het IPv6-adres van de ontvanger.

3. Extensies:

IPv6 gebruikt uitbreidingsheaders om functionaliteit toe te voegen die niet direct in de basisheader is opgenomen. Deze headers worden toegevoegd tussen de hoofd-IPv6-header en het protocol op de bovenste laag (zoals TCP of UDP). Voorbeelden zijn onder meer:

* Hoop-voor-hop-optieskop: Maakt opties per hop mogelijk.

* Routingkop: Schakelt bronroutering in.

* Fragmentkop: Verwerkt pakketfragmentatie.

* Authenticatiekop: Biedt authenticatie en integriteitscontrole.

* Inkapseling van de Security Payload (ESP)-header: Biedt vertrouwelijkheid.

4. Neighbour Discovery Protocol (NDP):

NDP vervangt de ARP (Address Resolution Protocol) en ICMP Router Discovery-functies van IPv4. Het behandelt taken zoals:

* Buurmanverzoek/advertentie: Wordt gebruikt om het link-local adres van een buurman te vinden.

* Routeraanvraag/advertentie: Wordt gebruikt om routers te ontdekken en voorvoegselinformatie te verkrijgen.

* Berichten omleiden: Informeer hosts over betere routeringspaden.

5. ICMPv6:

Het Internet Control Message Protocol versie 6 (ICMPv6) wordt gebruikt voor foutrapportage en andere controlefuncties, vergelijkbaar met ICMP in IPv4, maar met verbeterde mogelijkheden.

6. Overgangsmechanismen:

Omdat IPv4 nog steeds op grote schaal wordt gebruikt, omvat de implementatie van IPv6 vaak transitiemechanismen om communicatie tussen IPv4- en IPv6-netwerken mogelijk te maken:

* Tunnelen: Het inkapselen van IPv6-pakketten in IPv4-pakketten voor verzending via IPv4-netwerken.

* Vertaling: IPv6-adressen vertalen naar IPv4-adressen en omgekeerd.

Samengevat: IPv6 biedt een grotere adresruimte, een vereenvoudigde headerstructuur, verbeterde automatische configuratie en verbeterde beveiligingsfuncties. De wijdverbreide adoptie ervan verliep echter langzamer dan aanvankelijk verwacht, als gevolg van verschillende factoren, waaronder de aanzienlijke inspanningen die nodig zijn voor netwerkupgrades en de complexiteit van interoperabiliteit met IPv4. Niettemin is het de toekomst van internetadressering en wordt het steeds gangbaarder.