Việc ánh xạ giữa IPv4 và IPv6 là một vấn đề quan trọng do sự tồn tại chung của cả hai giao thức trên Internet. IPv6 được thiết kế để giải quyết tình trạng thiếu hụt và các hạn chế khác của IPv4, nhưng vì không phải tất cả các thiết bị và mạng đều chuyển sang IPv6 nên cần phải có cơ chế cho phép khả năng tương tác giữa hai loại.

Không có sự “ánh xạ” trực tiếp giữa IPv4 và IPv6 về việc chuyển đổi địa chỉ IPv4 thành địa chỉ IPv6 một cách đơn giản hoặc trực tiếp, do sự khác biệt cơ bản trong cấu trúc của cả hai địa chỉ. Tuy nhiên, có những kỹ thuật để hỗ trợ giao tiếp giữa mạng IPv4 và IPv6:

1. Ngăn xếp kép: Đây là kỹ thuật trực tiếp và hiệu quả nhất, trong đó các thiết bị và máy chủ được cấu hình để hỗ trợ đồng thời cả IPv4 và IPv6. Một thiết bị ngăn xếp kép có thể gửi và nhận cả lưu lượng IPv4 và IPv6, chọn giao thức phù hợp tùy thuộc vào mạng đích.
2. IPv6 qua đường hầm IPv4: Kỹ thuật này cho phép vận chuyển các gói IPv6 bằng cách đóng gói chúng trong các gói IPv4. Điều này rất hữu ích để kết nối các mạng IPv6 trên cơ sở hạ tầng IPv4. Có một số phương pháp tạo đường hầm như 6to4, 6in4 và Teredo, cho phép các gói IPv6 được “đào hầm” thông qua mạng IPv4.
3. Dịch giao thức (NAT64/DNS64): NAT64 là cơ chế dịch mạng cho phép giao tiếp giữa các thiết bị IPv6 và máy chủ IPv4. NAT64 dịch địa chỉ IPv6 của thiết bị thành địa chỉ IPv4 khi giao tiếp với các mạng chưa hỗ trợ IPv6. DNS64 là cơ chế bổ sung tổng hợp các bản ghi AAAA (IPv6) từ các bản ghi A (IPv4) hiện có, cho phép các thiết bị IPv6 bắt đầu liên lạc với máy chủ IPv4.
4. Ánh xạ địa chỉ (địa chỉ IPv4 được nhúng trong IPv6): Mặc dù không phải là ánh xạ trực tiếp, IPv6 cho phép các địa chỉ IPv4 được thể hiện trong các địa chỉ IPv6 để dễ dàng chuyển đổi. Một ví dụ phổ biến là địa chỉ IPv6 ::ffff:192.0.2.128, ở đâu 192.0.2.128 Nó là một địa chỉ IPv4 được nhúng. Phương pháp này được sử dụng trong các bối cảnh cụ thể, như một phần của chiến lược chuyển đổi hoặc khi quản lý các cấu hình mạng nhất định.

Những kỹ thuật này rất cần thiết để đảm bảo rằng Internet vẫn có thể truy cập và hoạt động trong quá trình chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6, dự kiến ​​sẽ mất nhiều năm nữa do cơ sở hạ tầng dựa trên IPv4 toàn cầu rộng lớn.