Un sous-réseau, au sens large, est un ensemble d'adresses IPv6 commençant par une même séquence binaire. Le nombre de bits que comporte cette séquence est notée en décimal derrière une barre oblique (/). Ainsi,
est le sous-réseau correspondant aux adresses comprises entre
En binaire :
2 0 0 1 0 d b 8 0 0 0 1 0 1 a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0010 0000 0000 0001 0000 1101 1011 1000 0000 0000 0000 0001 0000 0001 1010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 |<--- partie réseau (59 bits) --->| 0010 0000 0000 0001 0000 1101 1011 1000 0000 0000 0000 0001 0000 0001 1011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 2 0 0 1 0 d b 8 0 0 0 1 0 1 b f f f f f f f f f f f f f f f f f
Le préfixe de sous-réseau est fixé à 64 par la RFC 4291, ce qui laisse un choix de 264, soit 18×1018 adresses par sous-réseau.
Les noms de domaines sont associés à une adresse IPv6 grâce à l'enregistrement AAAA, par exemple :
www.ipv6.ripe.net. IN AAAA 2001:610:240:22::c100:68b
Les noms d'hôtes peuvent être associés à une ou plusieurs adresses IPv6 et/ou IPv4.
La résolution inverse est effectuée grâce au PTR dans le domaine ip6.arpa, en inversant les octets de la forme canonique :
b.8.6.0.0.0.1.c.0.0.0.0.0.0.0.0.2.2.0.0.0.4.2.0.0.1.6.0.1.0.0.2.ip6.arpa. IN PTR www.ipv6.ripe.net.
Les requêtes peuvent être reçues via IPv6 ou IPv4 et la réponse du serveur DNS ne doit pas dépendre du protocole utilisé par le client.
Quand des adresses IPv4 et IPv6 existent et sont utilisables pour contacter un hôtes distant, la RFC 3484 précise la stratégie a employer pour le choix de l'adresse. IPv6 sera préféré à IPv4 à moins que l'administrateur du système en dispose autrement.
Quand une adresse IPv6 doit être utilisée comme nom d'hôte (par exemple dans une URL), elle doit être encadrée des caractères []. Par exemple, pour l'adresse IPv6 valide ci-dessus, on peut créer les URL suivantes (valides au plan syntaxique) :
L'utilisation des crochets est obligatoire pour délimiter le nom d'hôte car elle permet d'éviter ici l'ambiguïté sur la présence ou l'absence de l'indication d'un numéro de port dans l'URL, qui autrement pourrait être interprétée comme désignant un hôte à une autre adresse, comme dans l'URL :
La taille du sous-réseau étant fixée à 64 bits, les hôtes disposent des 64 bits restants pour la numérotation à l'intérieur du sous-réseau.
Plusieurs techniques existent pour assigner les adresses dans le sous-réseau :
Il existe au moins une adresse link-local (fe80::/64) pour chaque interface IPv6. Le RFC 4861 permet de construire le ou les adresses globales unicast avec chacun des préfixes /64 annoncés par le routeur.
En général, les 64 bits d'interfaces sont construit à partir de l'adresse MAC dans un format nommé EUI-64 modifié. Ce système à soulevé des inquiétudes vis à vis de la protection de la vie privée, dans la mesure ou les adresses MAC sont alors visibles dans l'adresse IPv6 et peuvent d'identifier l'équipement.