128位地址空間包含的準(zhǔn)確地址數(shù)是340，282，366，920，938，463，463，374，607，431，768，211，456。這些空間足夠?yàn)榈厍蛏厦恳涣Ｉ匙犹峁┮粋�(gè)獨(dú)立的IP地址。

同時(shí)，IPv6能為主機(jī)接口提供不同類型地址的自動(dòng)配置：

全球地址(Globally)

全球單播地址(unicast)

區(qū)域地址(on-site)

鏈路本地地址(link local address)

地區(qū)本地地址(site local address)

廣播地址(Broadcast)

組播群地址(multicast group address)

任播地址(anycast address)

移動(dòng)地址(Mobility)

家鄉(xiāng)地址(home address)

轉(zhuǎn)交地址(care-of address )

聚類全球單播地址(aggregatableglobal unicast)是默認(rèn)的IPv6地址。這種地址類型是基于分層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的底層是互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)，之上是客戶網(wǎng)絡(luò)和它的子網(wǎng)。 128位地址分成前綴和后綴兩部分，各64位。其中64位后綴地址由設(shè)備接口來(lái)定。

IPv6主機(jī)并不需要了解這種地址的層次結(jié)構(gòu)，因此它對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全有很大的好處。為了保證同外部因特網(wǎng)通信時(shí)的安全，公司的工作站可以使用定點(diǎn)地址。當(dāng)需要在相鄰的路由器之間安全地傳送路由拓?fù)湫畔�時(shí)，還可以使用局部連接地址。組播地址也屬于這種分層地址結(jié)構(gòu)，而且被用于地址的自動(dòng)配置。

另外，這種地址結(jié)構(gòu)還支持一些新服務(wù)，如：優(yōu)化的IP層移動(dòng)或廣播服務(wù)。在IPv6互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上，這些服務(wù)一開始就可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。而IPv4就幾乎沒有這種靈活性。 IPv6的這種分層地址結(jié)構(gòu)也使得路由器可以使用多個(gè)可聚類的短路由表，每個(gè)路由表中存放適量數(shù)目的記錄。IPv4的一個(gè)特點(diǎn)就是，路由表內(nèi)容呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，從而增加了每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理延遲。而在IPv6中，這種處理延遲已不再是一個(gè)限制因素。

IPv6同時(shí)改進(jìn)提高了IP包的基本報(bào)頭格式。這種簡(jiǎn)化的包結(jié)構(gòu)是對(duì)IPv4的一個(gè)主要改進(jìn)之處，它有助于彌補(bǔ)IPv6長(zhǎng)地址占用的帶寬。IPv6的16字節(jié)地址長(zhǎng)度是IPv4的4字節(jié)地址長(zhǎng)度的4倍，但I(xiàn)Pv6報(bào)頭的總長(zhǎng)度只有IPv4報(bào)頭總長(zhǎng)度的2倍。 IPv6報(bào)頭所含字段少，而且報(bào)頭長(zhǎng)度固定。這些特點(diǎn)使路由器的硬件實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單。與IPv4不同，IPv6網(wǎng)絡(luò)中，在路由過程中不對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分割，從而進(jìn)一步減少了路由負(fù)載。這些改進(jìn)使IPv6能夠在一個(gè)合理的開銷范圍內(nèi)，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)流量的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)速度。

IPv6的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，在需要的時(shí)候能夠在基本報(bào)頭的后面放置擴(kuò)展報(bào)頭。這也同時(shí)提高了路由能力。與跳躍式報(bào)頭不同的是，這種連續(xù)報(bào)頭在終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。一個(gè)實(shí)例就是IP安全報(bào)頭(IPSec)，它能夠提高端到端的安全性。其它擴(kuò)展報(bào)頭包括路由報(bào)頭，分?jǐn)鄨?bào)頭，認(rèn)證報(bào)頭和信宿報(bào)頭。