从IPv4到IPv6的转化不可能一夜之间完成，这是一个长期、渐进的过程。从IPv4到IPv6的过渡牵动人心。
在不久的将来,大量移动终端及其他无线设备将连接到互联网。当前的IP协议IPv4无法给所有连接到Internet的设备提供充足的不重复的IP地址。由此，IPv6应运而生。
若要建立IPv6网络，首先要处理好现有的IPv4网络和未来的IPv6网络之间的关系，从而最终实现IPv4网络到IPv6网络的平滑过渡。IPv6网络在未来能否成功，关键在于能否解决好IPv4到IPv6的过渡问题。
过渡方式：三种方案可供选择
目前，人们已经根据不同应用情景，设计了多种过渡技术和方案，为解决过渡问题准备了一系列工具。在使用这些工具时，需要根据运营商网络的实际情况组合实施。目前提供这些过渡技术的目的是把过渡工作的主要部分放在网络内部来完成，以节省终端的有限资源。这些过渡技术方案可大致分为三类：
1. IPv4/IPv6双栈技术
IPv4/IPv6双栈技术是主要的过渡机制。在网络一侧的接入服务器上实现双栈，成为IPv4与IPv6的接入点，使终端接入IPv4与IPv6服务，以免在网络里使用额外的翻译器。在运营商的IP网络与公众互联网边界处的边缘路由器也应该是一个双栈的路由器。
2. 隧道技术
隧道技术在一端把IPv6包封装为IPv4包的数据内容，然后在另一端解封复原为IPv6包。隧道要求在封装/解封的节点上有IPv4/IPv6双栈能力。在设置的隧道里，隧道端点是根据某个IPv4地址手工配置的；在自动的隧道里，封装是在进行封装的路由器/主机里自动进行的，并且该隧道端点的IPv4地址也包括在包的IPv6目的地址里。这类隧道机制的一个应用实例是6to4隧道。
3. 翻译器技术
翻译器是一个处在纯IPv4终端和纯IPv6终端之间的部件，它可使这些终端之间能直接进行通信，且不需要对终端进行任何修改。翻译器对终端来说一般是透明的。
头变换是一类重要的翻译器机制。这类方法对IPv6报头与IPv4报头进行相互翻译，其奇偶校验值也根据需要进行调整或重新计算。网络地址协议翻译器(NAT- PT)是这类机制的一个例子。用这类地址协议翻译器，IP包的头变换会引起端到端服务的中断问题(如端到端的IPsec)，并且也会引起网络中新的潜在的单点故障。在网络中是否使用地址/协议翻译器，要依赖于运营商的决定以及其他过渡方法的可用性。翻译器仅仅当通信的两个节点间没有共同的IP版本时才推荐使用。
过渡阶段：分四步走
以GPRS/WCDMA移动网络为例，从IPv4到IPv6的过渡分为以下几个步骤:
在起步时是IPv4的世界，GPRS/WCDMA网络仅仅支持IPv4。全部连接到互联网的终端/便携计算机是纯IPv4的设备。网络地址翻译器(NAT)被用于处理有限数量的可用公众IP地址。
第二步时，IPv6岛屿分散在由IPv4互联网相互连接的网络里，用自动的或配置的IPv4封装IPv6包的隧道技术连接。在这个阶段，运营商的网络(Intranet)提供大多数对用户的IPv6服务；其他的IPv6服务，如连接到公司的IPv6接入网络，则是通过使用穿过IPv4互联网配置的/自动的隧道而获得的。常规的IPv4服务仍提供给有IPv4栈或双栈终端的用户。
在第三步，IPv6被广泛地应用并且在IPv6平台上实现了许多服务。此时尽管IPv6互联网有了宽泛的分布，但是有些地方仍然需要经由IPv4互联网的隧道，因为IPv6互联网并没有完全连接起来。在IPv6平台上实现全新的服务会加速IPv6的推广；移动网络(如GPRS、WCDMA)会促进IPv6的应用。
在第四步，IPv6已经获得主导地位。IPv6互联网具有全球范围的连接，并且全部服务都在IPv6平台上工作。在移动网络中并非必须使用双栈功能以及地址/协议翻译器，这样能够简化网络体系结构并且使维护更容易。
过渡场景：解决核心问题
1. 连接网络的终端
附图简单显示了移动终端及其到GPRS核心网络的连接。在真实系统中，整个移动网络位于终端和GPRS核心网之间。建立在移动终端和GPRS网关支持接入节点（GGSN）之间的连接被叫做PDP上下文。移动终端在激活的PDP上下文中得到它的IP地址(IPv4或IPv6)。附图显示了两个不同的移动终端连接到GGSN两个不同的AP上的情景。
2. 网络模型
附图用于分析过渡情形所参考的是简化的网络模型，仅仅显示移动终端(MT)连接到GPRS核心网络的情形。
在一个IPv4内部网中的一台IPv4主机可以经由IPv4互联网到达。在IPv6内部网中一台IPv6主机是可以经由IPv4互联网或直接经由IPv6互联网到达。当经过IPv4网络连接一台IPv6主机时需要隧道。隧道起点可以是GGSN、边缘路由器或移动终端；隧道终点可以是主机本身或一台在IPv6网络边缘的路由器。如果隧道在到达主机之前结束，则在路由器中解封封装的包。
3. 不同的应用场景
当考虑移动网络以及移动终端与不同主机的IP连接时，可能有若干种组合情形，在移动终端和对端主机上的IP版本是两个基本要点。然而，在两个节点之间的网络类型可能不同(纯IPv4、纯IPv6或IPv4和IPv6混合的)。作为一项基本规则，如果两个通信IP节点间没有相同的IP版本时，在网络中的一些点上需要配置协议翻译器。在网络元件和移动终端上实现IPv4/IPv6双栈是一个好的解决方案，以保证通信节点都有同样的IP版本。
可以明确三种不同的网络服务类型：
● 传统型IPv4服务：它经由有全局连接的IPv4网络获取，由于缺乏公共的IPv4地址,可能需要私用的IPv4地址和NAT设备。
● IPv6服务通过IPv6网络：在这种情况下只需纯IPv6路由器。
● 通过IPv4网络的IPv6服务：IPv6节点/网络的通信是用隧道经由IPv4互联网连接的，也许还需要利用协议翻译。
三种类型的移动终端是纯IPv4终端、IPv4/IPv6双栈终端，以及纯IPv6终端(在IPv6展开后的晚些阶段)，并且，对端主机可以是双栈的、纯IPv4的或纯IPv6的终端。
运营商应采取的策略：IPv6实现全新服务
对于运营商来说，建立IPv6网络取决于IPv6的业务量大小，即IPv6的经济前景。由于IPv6是逐步发展的，因此，网络过渡方案的采用也呈现出一定的阶段性。在发展初期，业务量较小，此时主要偏重于IPv6实验，因此主要采用隧道技术，当然也不排除其他方案；当IPv6发展到一定阶段，其业务量有了很大的增长，需要建立双栈网络甚至专用IPv6网络，在这个过程中，也可能在双栈网络的基础上借助第二层技术，从而进一步帮助IPv6改善性能。由于双栈网络存在一些缺点，因此，建立专用IPv6网络可能是一个较好的选择，目前国外多倾向于这种方案。未来，IPv6可能会占主导地位，这就需要建立纯IPv6网络，但能否最终到达这个阶段，还取决于IPv6的发展前景。
从网络性能的角度来看，建设网络的投入成本越大，网络性能就越好。基于隧道方式的成本很低，但其性能最差；双栈网络次之，采用第二层技术和专用IPv6网络较好；而未来纯IPv6网络应该是最好的。
IPv6优势之一地址空间巨大
IPv4地址长度为32比特，从理论上说共有超过42亿个地址可用，但是由于历史原因，很多地址被分配给了美国政府和一些大学或大公司，留给其他国家和地区的地址非常紧张。如果再考虑到其他一些诸如移动通信、信息家电等应用，IPv4已经无法满足需求了。
IPv6地址长度为128比特，这是一个巨大的地址空间。它包含的准确地址数是3.4×1038，这些地址足够为地球上每一粒沙子都提供一个独立的IP地址。在一段可预见的时期内，能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。由于拥有足够的地址，IPv6无需使用地址翻译（NAT）技术，每个终端都至少拥有一个地址，因此许多在IPv4下无法实现或很难实现的端到端应用可以很方便地实现。同时由于采用了结构化的地址结构，可以方便实现路由聚合，解决了当前互联网核心路由器路由表爆炸的问题。
