Einige Gründe für die Einführung von IPv6:

• Der Vorrat an IPv4-Adressen geht zur Neige. Es sind nur noch wenige IPv4-Adressen zur Vergabe an Internetnutzer vorhanden. Schätzungen zufolge werden diese in wenigen Jahren vergeben sein.
• Die Adressknappheit im IPv4-Adressraum macht den Einsatz von NAT (Network Adress Translator, Übersetzer für Netzwerkadressen) erforderlich. NAT wurde mit IPv4 erforderlich, da der Internetanbieter in der Regel nur eine öffentliche IPv4-Adresse vergibt, jedoch im Heimnetzwerk mehr als ein Gerät betrieben wird. Diese Beschränkung entfällt mit IPv6. Der Anbieter vergibt bei IPv6 nicht nur eine einzige Adresse, sondern ein ganzes Subnetz, das mindestens 2⁶⁴ Adressen enthält. Somit erhält auch jede Station im Heimnetzwerk eine weltweit gültige IP-Adresse. Dadurch vereinfachen sich viele mit NAT entstandene Konfigurationsfragen. Die Technik zum Zuweisen von Subnetzen/Präfixen ist eine Option von DHCPv6 und heißt "Prefix Delegation".
• In der Regel müssen IPv4-Adressen manuell oder über DHCP (Dynamic Host Congfiguration Protocol) konfiguriert werden. IPv6 bietet eine einfachere und stärker automatisierte Konfiguration der Netzwerkgeräte.

Größe des IPv6-Adressraums

IPv6-Adressen sind 128 Bit lang. Somit stehen mit IPv6 ungefähr 340 Sextillionen (ungefähr 340 x 10³⁶) IPv6-Adressen zur Verfügung. Im Vergleich dazu gibt es im IPv4-Adressraum etwas über vier Milliarden IP-Adressen.

Struktur und Notation der IPv6-Adressen

IPv6-Adressen sind 128 Bit lang. Sie sind in acht Blöcke von jeweils 16 Bit unterteilt. Die Darstellung erfolgt in hexadezimaler Schreibweise, wobei die einzelnen Blöcke durch Doppelpunkte voneinander getrennt werden.

Ein oder mehrere aufeinanderfolgende Blöcke, die den Wert 0 haben, werden durch :: abgekürzt. Innerhalb einer IPv6-Adresse darf diese Abkürzung nur einmal angewendet werden. Führende Nullen innerhalb eines Blockes können weggelassen werden. Beispiele:

Notation von IPv6-Netzwerken

Zur Darstellung von IPv6-Netzwerken wird das Präfix zusammen mit der Bit-Länge des Präfixes angegeben. Das Präfix ist die Netzadresse.

Beispiel:

2001:ba98:7654::/48 steht für das IPv6-Netzwerk mit den IP-Adressen 2001:ba98:7654:0000:0000:0000:0000:0000 bis 2001:ba98:7654:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff.
Das Präfix ist 48 Bit lang und lautet 2001:ba98:7654.

Zuweisung von IPv6-Adressen

Der Internetanbieter weist den Endkunden Subnetze zu. Die Subnetze müssen mindestens /64-Größe haben. Das heißt, das Präfix darf höchstens 64 Bit lang sein. Es kann auch kürzer sein, dadurch vergrößert sich das Subnetz. Die Präfixvergabe (Prefix Delegation) ist ein Teil von DHCPv6. Bei einer Präfixlänge von 64 Bit stehen die restlichen 64 Bit für den sogenannten Interface Identifier zur Verfügung. Präfix und Interface Identifier bilden zusammen die vollständige IPv6-Adresse.
Die Vergabe von IPv6-Adressen an ein Netzwerk-Interface funktioniert vollständig automatisiert und selbstständig (Stateless Address Autoconfiguration - SLAAC). Es ist weder eine manuelle IP-Adressenvergabe, noch die Konfiguration und Wartung eines zentralen Dienstes für die IP-Adressenvergabe erforderlich. Das Endgerät muss lediglich am Netzwerk angeschlossen und gestartet werden und integriert sich danach automatisch in die IPv6-Netzwerkstruktur.

IPv6-Adressen mit besonderen Eigenschaften

Beim Einsatz von IPv6 erhält jedes Netzwerk-Interface in der Regel mehrere IPv6-Adressen. Jede Adresse hat unterschiedliche Eigenschaften, die anhand der ersten Bits ("Präfix") identifizierbar sind. Einige wichtige IPv6-Adressbereiche und ihre Eigenschaften werden hier in vereinfachter Form beschrieben:

• 2001:... kennzeichnet globale IPv6-Adressen, die vom Internetanbieter zugewiesen werden. Sowohl die FRITZ!Box als auch jeder angeschlossene Computer erhält eine eigene IPv6-Adresse mit diesem Präfix für die Kommunikation im Internet. Der Internetanbieter kann IPv6-Adressen nur dann zuweisen, wenn er an Ihrem Anschluss IPv6 unterstützt.
• 2002:... kennzeichnet globale IPv6-Adressen beim Einsatz eines 6to4-Tunnels. Wenn Sie mit der FRITZ!Box IPv6 mittels eines 6to4-Tunnels nutzen, verwendet sowohl die FRITZ!Box als auch jeder angeschlossene Computer eine eigene IPv6-Adresse mit diesem Präfix für die Kommunikation im Internet.
• fd00:... kennzeichnet lokal generierte IPv6-Adressen (Unique Local Addresses - ULA). IPv6-Adressen mit diesem Präfix können nicht für die Internetkommunikation, sondern nur innerhalb eines lokalen Netzwerks verwendet werden. Falls kein global gültiges Präfix vorhanden ist, zum Beispiel weil gerade keine Internetverbindung besteht, kann die FRITZ!Box ULAs im lokalen Netzwerk zuweisen.
• fe80:... kennzeichnet sogenannte link-lokale IPv6-Adressen (Link Local Addresses), die nur innerhalb eines Netzwerksegments verwendet werden können. IPv6-Adressen mit diesem Präfix werden von dem Netzwerk-Interface selbstständig erzeugt, um mit Netzwerk-Interfaces in der direkten Umgebung zu kommunizieren. Im Wesentlichen werden über diese Adressen Statusnachrichten ausgetauscht. Diese Adressen sind nicht für den Austausch von Nutzdaten vorgesehen.

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