一个好的架构不光要做加法，更要学会做减法. 有一个厂商14nm,然后14nm++++的故事结局大家都懂，所以IPv6++++++还不如IPv6-呢~

IPv6问世之初就有一个伟大的愿景世界上的每一粒沙子都能拥有一个IP,然后现在的情况是全球面临沙子短缺危机，另一方面IPv6地址实在是太长了，各个厂商又开始压缩地址，uSID gSID被提出来，然后构建了基于各种编码技术组合的IPv6+。然后从问题的根源上来看，我们是否真的需要那么多地址？答案是显而易见的，IPv4地址的确不够需要扩容，即IPv4+是刚需，而IPv6地址过长，最直接的做法不是压缩，而是做减法，即IPv6-，因为128bits地址对于TCAM做LPM压力会非常的大，对于P4引擎解析功耗也非常的大。

综上所述，我们需要一个IPv5协议来构建下一代互联网络，而V5在中文语境中还有威武之意。

IPv5地址长度

那么在IPv5系统中地址空间要定义为多少比特才合适呢？现在有些厂商给出的NewIP的可变长度地址还是有一些可取之处的。但是从数学上而言，我们需要找到一个切合实际的最大公约数即可，我们来看网络中常用的地址长度:

综上所述，48bits的寻址系统是最佳的选择，并且可以通过灵活的编码将Layer2(以太网) Layer2.5(MPLS) Layer3(IPv4/IPv6) Layer4(UDP/TCP) Overlay(VXLAN)等多种技术在48bits空间融合起来，实现统一的基于SDN的资源调度,并将网络模型从7层简化为3层,物理层、传输层、应用层。

IPv5报文格式

IPv5报文头部格式如下：

     0                   1                   2                   3
     0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |Version| Traffic Class |      Flow label                       |
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |  Payload Length               | Next header |  Hop Limit      |
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |        Source Address                                         |
    +                               +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |                               |                               |
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                               +
    |                                    Destination Address        |
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

IPv5包头文件格式借鉴了IPv6,Version字段为5，和IPv6+ SRv6类似，它使用Next Header获得极大的灵活性，并实现OSI7层模型中2~6层的超融合，将整个网络模型简化为物理层 威武层 应用层,构建完全的以应用为中心的网络架构。

IPv5以太网表示层

当NextHeader定义为2时，表示后续报文为一个以太网报文，源目的MAC地址刚好各48bits放置在IPv5包头地址中。

IPv5适配IPv4层

当NextHeader定义为3时，表示后续报文为一个IPv4 UDP报文，源目的IP地址和端口刚好各48bits放置在IPv5包头地址中。当NextHeader定义为4时，表示后续报文为一个IPv4 TCP报文，源目的IP地址和端口刚好各48bits放置在IPv5包头地址中。出于安全性的原因，IPv5兼容IPv4实现不支持ICMP等其它协议。

IPv5适配IPv6层

当NextHeader定义为5时，表示后续报文为一个IPv6 UDP报文，源目的IP地址和端口刚好各144bits，在该定义中，源目的地址长度放大到144bits。

当NextHeader定义为6时，表示后续报文为一个IPv6 TCP报文，源目的IP地址和端口刚好各144bits，在该定义中，源目的地址长度放大到144bits。

IPv5适配MPLS层

当NextHeader定义为7时，表示后续报文为一个MPLS报文，以24bits ZERO作为标签栈底部。

IPv5适配MPLS层

当NextHeader定义为8时，表示后续报文为一个VXLAN报文，以24bits作为VNID,24bits作为额外的Action剩余48bits用于4个16bits的uSID实现NSH等service-chain功能。

IPv5适配SR层

当NextHeader定义为9时，表示后续报文为一个SRv6兼容报文，并且支持以uSID或gSID的方式压缩标签，并可以采用3D-Torus的方式构建标签解压机制。

IPv5动态地址获取

IPv5协议可以采用NextHeader 2~9轮询的方式，在各层进行MAC地址借用或高度仿真的算法，并针对ARP等报文分析，获取网关IP的方式和云端通信，并获得基本配置。

IPv5设备无接触路由

所有IPv5设备必须配备显示屏和摄像头，提供COVID-19保护的无接触转发机制, 当遇到目的地址不在路由表中时，应当把单个IPv5报文渲染成二维码，网管可以通过扫码的方式通知远端服务器,远端回应报文也可以通过二维码回显在手机上,供路由器的摄像头扫码转发.

IPv5协议优势

通过IPv5协议可以灵活的兼容IPv4 IPv6 MPLS VXLAN Segment Routing等多种技术，并且提供了基于二维码的COVID-19防传染机制，设备可以通过无接触的方式进行信息交换，极大的提高了网络安全性和生物安全性。由于IPv5协议基于48bits地址空间，可以通过乘数因子提供可变长度的地址，可以实现对NewIP IPv9等技术的无缝兼容，同时又避免了IPv6+ 等需要二维指针压缩SID等对转发芯片不友好的处理行为。

IPv5协议工程实践

由于P4和SDN等大量的技术存在和可编程高吞吐芯片的问世，使得我们对于协议的扩展变得非常容易，因此这也是一个非常好的重构互联网协议栈的时间，针对IPv6的缺陷，压缩SID不如直接压缩地址，通过精妙的分析，我们得出了48bits的路由寻址长度，这样的长度对TCAM更加友好，在LPM空间和地址空间之间取得了非常好的平衡，它是未来几十年互联网协议发展的方向。它同时通过48bits系统融合了Etherent物理层(Layer2),MPLS(Layer2.5)、IP/IPv6(Layer3)、UDP/TCP(Layer4),VXLAN(Overlay)。实现了整个IP协议栈的简化。

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