Il più ovvio miglioramento di IPv6 rispetto ad IPv4 consiste nel fatto che gli indirizzi IP passano da 32 bit a 128 bit. Questa estensione dà un'idea di quella che sarà la straordinaria futura crescita di Internet e fornisce una soluzione all’imminente scarsità d’indirizzi di rete.
IPv6 descrive regole per tre tipi di indirizzamento unicast (un host ad un altro host), anycast (un host a molteplici host vicini non definiti) e multicast (un host a molteplici host definiti da un gruppo). Ulteriori vantaggi di IPv6 sono i seguenti:
- Le opzioni sono specificate in un’estensione dell’header che viene esaminato solo a destinazione, migliorando quindi le prestazioni complessive della rete
- L’introduzione di un indirizzo anycast fornisce la possibilità d’inviare un messaggio al più vicino tra gli host di una serie di possibili gateway con l'idea che uno qualsiasi di essi possa gestire l'invio ad altri. I messaggi anycast possono essere utilizzati per aggiornare le tabelle d’instradamento lungo la linea.
- Si può individuare un particolare “flusso” da cui i pacchetti dipendono in modo tale che i pacchetti che fanno parte di una presentazione multimediale riescano ad arrivare in tempo reale e ad essere forniti con una qualità di servizio più elevata.
- L’header IPv6 ora include estensioni che permettono ad un pacchetto di specificare un meccanismo per autenticarne l’origine, per assicurare la privacy e l’integrità dei dati.
