地址数量
在IPv4中规定IP地址长度为32位二进制数，约等于2^32个网络地址。而IPv6具有更大的地址空间，长度为128位二进制数，约等于2^128个网络地址(约3.4×10^38)。
安全性差异
每个IPv6数据包的完整性和真实性都是通过加密和防止数据包欺骗的技术来保证的。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，这极大地增强了网络安全。
报头格式
IPv6基本报头被固定为40bit，使路由器可以加快对数据包的处理速度，提高了转发效率，从而提高网络的整体吞吐量，使信息传输更加快速｡IPv4报头格式中一些冗余的域或被丢弃或被列为扩展报头，从而降低了包处理和报头带宽的开销。虽然 IPv6 的地址是 IPv4地址的4倍。但报头只有它的2倍大。
分段处理
因为IPv6网络在地址分配时遵循聚类原则，相同区域默认分配相同前缀IP地址。当路由在查找和传递过程中，可以更高效地选择最优路由进行传递，大大节省传递时的开销。
传输效率
在IPv4网络中，数据包在传输过程中，路由器会根据其设置的MTU值来对数据包进行分片传输。而IPv6网络中，主机在发出数据包时，就已经对数据包进行分片处理，这样在数据传输的过程中就不需要路由器来担任分片工作，大大提高了数据传输效率。
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