Internet je příliš rozsáhlý na to, aby se přechod z IPv4 na IPv6 odehrál skokem. Nelze zkrátka prohlásit „od 1. ledna přechází Internet na IPv6, starej se každý jak umíš“. Přechod by měl proběhnout postupně, bez velkých třesků.

Značná pozornost je proto věnována metodám koexistence a vzájemné spolupráce protokolů IPv4 a IPv6. Vedle celkem klasických cest, jako je propojování IPv6 sítí stávající IPv4 infrastrukturou, se hledají i možnosti jak by spolu mohl komunikovat počítač používající IPv4 s protějškem založeným striktně na IPv6. Byla navržena celá řada řešení, která lze rozdělit do následujících tří kategorií:

Uzly podporují oba protokoly – jak IPv4, tak IPv6. Díky tomu mohou komunikovat s partnery z obou světů. Tento přístup vyžaduje přítomnost IPv4, takže vlastně nic neřeší. Poslouží však jako východisko pro následující dvě kategorie, které u některých prvků vyžadují přítomnost obou protokolů.

V současné době, kdy je většina služeb dostupných po IPv4 a paralelně s nimi vzniká IPv6 Internet, je dvojí zásobník asi to nejlepší, co můžete pro koncové zařízení udělat. Zavedením IPv4 (byť s NATovanou neveřejnou adresou) a IPv6 mu zajistíte nejširší možný sortiment služeb. Valná většina sítí a strojů podporujících IPv6 se nachází v tomto režimu.

Tunely slouží k domluvě dvou partnerů hovořících stejným protokolem, který však nepodporuje síť ležící mezi nimi. Dnes to zpravidla znamená, že je třeba přenášet IPv6 pakety IPv4 Internetem. Existují dva typy tunelů: explicitně konfigurované a automaticky vytvářené.

Explicitně konfigurovaný tunel vytvoří správce dotyčného zařízení. Určitou podporu při této činnosti nabídnou tak zvané tunelové servery, které nabízejí vytvoření tunelu libovolným zájemcům o IPv6. Zaregistrujete se, uvedete základní údaje o svém počítači a připojení a obdržíte konfigurační skript. Jeho spuštěním vznikne tunel, který váš počítač připojí k IPv6 síti. Službu tohoto typu nabízí například Hurricane Electric, SixXS nebo Freenet6.

Automatický tunel je vytvořen samočinným mechanismem bez lidského zásahu. Jedním z takových mechanismů je 6to4, který na základě jediné IPv4 adresy (přiřazené přístupovému směrovači) vytvoří IPv6 prefix pro adresování celé koncové sítě a postará se o automatické tunelování datagramů mezi ní a zbytkem světa. Dalšími představiteli automatických tunelovacích mechanismů jsou IPv6 rapid deployment (6rd), Dual-Stack Lite, 6over4, ISATAP či Teredo.

Pokud potřebuje komunikovat stroj podporující jen IPv4 se strojem nabízejícím výlučně IPv6, přijde ke slovu translátor. Jeho úkolem je překládat data mezi oběma světy a umožnit tak jejich vzájemnou domluvu.

Většina translátorů staví na společném základě, který představuje IPv6 adresa s vloženou IPv4 (IPv4-Embedded IPv6 Address) a algoritmus pro překlad IP datagramů. K těmto obecným pravidlům pak jednotlivé mechanismy doplňují specifické části, jako je například dynamické mapování IPv6 adres do IPv4 prostoru.

Zřejmě nejvýznamnější je DNS64. Sedí mezi koncovou (IPv6) sítí a okolním (IPv4) Internetem. Má k dispozici sadu IPv4 adres (často jen jednu) a na ně mapuje IPv6 adresy z koncové sítě. Spolupracuje s DNS64, který provádí konzistentní úpravy DNS, aby se místním strojům jména IPv4 strojů překládala na IPv6 adresy mapující jejich skutečné IPv4 adresy. NAT64 vznikl jako zjednodušení NAT-PT, který byl ambicióznější, ovšem složitější a v praxi problémový. O něco podobného, ovšem o vrstvu výše se snaží Transport Relay Translator.

Zajímavé je také Bump in the Host, které umožňuje aplikacím napsaným výlučně pro IPv4 komunikovat s IPv6 světem. Vlastně se jedná o soukromý NAT uvnitř počítače. IPv4 komunikace probíhá jen mezi BIH vrstvou a aplikací.

Největším problémem přechodu k IPv6 je nedostatek motivace. V současnosti je vše dostupné po IPv4 a vzhledem ke zpětné nekompatibilitě nového protokolu se starým mohou uživatelé a poskytovatelé IPv6 očekávat různé problémy. Novým protokolem je poskytováno málo služeb, proto o něj uživatelé nemají příliš velký zájem a když je málo uživatelů, nemá smysl jím poskytovat služby…

Významným příspěvkem k rozetnutí tohoto začarovaného kruhu byl World IPv6 launch pořádaný 6. června 2012. Řada významných serverů – včetně čtyř největších webů: Google, Facebook, YouTube a Yahoo! – začala v tento den nativně podporovat IPv6.

Další zvýšení motivace lze očekávat od blížícího se vyčerpání IPv4 adres. S IPv4 adresami se začíná obchodovat obchodovat a složitost vícenásobně NATovaných IPv4 sítí postupně roste, což zvyšuje provozní náklady. Tyto faktory budou ovlivňovat ekonomiku rozhodování uživatelů i poskytovatelů Internetu a měly by postupem času učinit IPv6 atraktivnější variantou. Zatím bohužel objem IPv6 provozu zůstává v řádu desetin procenta.