首先格式上的区别：ipv4的长度为32位，格式是xxx.xxx.xxx.xxx，而ipv6的长度有128位。IPv4是以小数点表示的二进制数。IPv6地址是以十六进制表示的二进制数。IPv4协议的地址可以手动配置地址，或通过DHCP配置。ipv6需要使用Internet控制消息协议版本6（ICMPv6）或DHCPv6的无状态协议地址自动配置（SLAAC）。
其次是数据包的区别：Pv4协议的包头长度需要576个字节，碎片可选。IPv6协议的数据包需要1280个字节。IPv4协议的包头的长度为20个字节，不识别用于QoS处理的数据包流，包含checksum，包含最多40个字节的选项字段。IPv6协议的包头长度为40个字节，包含指定QoS处理的数据包流的Flow Lable字段，不包含checksum；IPv6没有字段，但IPv6的扩展标头可用。IPv4协议的数据包碎片会由转发路由和发送主机完成。IPv6的数据包碎片仅由发送主机完成。
第三：地址解析协议：IPv4协议：地址解析协议（ARP）可用于将IPv4地址映射到MAC地址。IPv6协议：地址解析协议（ARP）被邻居发现协议（NDP）的功能所取代。
IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。
IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性。极大的增强了网络的安全性。
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