IPv6是第六代互联网协议（Internet Protocol）的简称，是为了解决IPv4中的地址空间有限的问题而被开发出来的。IPv6采用128位的地址长度，其理论上可以提供的地址数量是IPv4的2^96倍。IPv6的各个字段使用冒分六十四位的表示法进行编码，例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。IPv6在地址格式、地址配置方式、路由协议等方面与IPv4有很大的不同。通过使用IPv6，可以充分满足当前和未来互联网的地址需求。

IPv4与IPv6在地址空间的大小方面存在较大差异。IPv4采用32位的地址长度，理论上最多可以提供约42亿个地址。然而，随着互联网的发展和智能设备的普及，IPv4地址不断被分配，互联网地址资源日益紧缺。而IPv6采用128位的地址长度，可以提供大约340万亿亿亿亿个地址，远超过目前和未来的互联网需求。这将充分满足互联网应用的发展，并为连接可穿戴设备、智能家居、物联网等应用提供更多的地址资源。

IPv4和IPv6在协议头部结构上也存在一定的差异。IPv4的头部长度为20字节固定长度，而IPv6的头部长度为40字节固定长度，这样可以提高数据报的处理效率。此外，IPv6还引入了IP地址的链路标识，用于识别不同的链路，以便于进行路由选择。

IPv4和IPv6在地址分配和配置方式上也有所不同。IPv4的地址分配方式主要有静态配置和动态配置两种方式，静态配置需要手动设置IP地址，而动态配置采用DHCP协议从DHCP服务器获取IP地址。而IPv6引入了自动地址配置机制，可以通过使用SLAAC（Stateless Address Autoconfiguration）协议实现自动分配和配置IPv6地址，减轻了网络管理员的管理负担，提高了网络的易用性。

IPv4和IPv6在路由协议上也有所差异。IPv4使用的主要路由协议包括RIP、OSPF、BGP等，而IPv6使用的主要路由协议包括RIPng、OSPFv3、BGP4+等。这些路由协议在IPv6的基础上进行了相应的扩展和改进，以适应IPv6的特点和需求。此外，IPv6还引入了新的组播地址和邻居发现协议，以提供更好的路由协议支持和路由选择。

总的来看，IPv6是为解决IPv4地址空间有限的问题而开发出来的下一代互联网协议，采用128位的地址长度，可以提供更充足的地址资源。IPv6与IPv4在地址空间的大小、协议头部结构、地址配置方式、路由协议等方面存在较大差异，这些差异使得IPv6在安全性、规模性、可靠性和扩展性方面具备更大的潜力，能够满足未来互联网的需求。