你一定知道IPv4和IPv6，IPv6号稱為地球上每一粒沙子都分一個IP位址。你有可能也聽過大名鼎鼎的IPv9，但是從數學上面考慮，IPv10肯定比IPv9厲害啊。
前面發了一篇IPv6的協定規範RFC8200，正式釋出時間是2017年7月份，它廢止了RFC2460，RFC2460又廢止了RFC1883，RFC1883的草案是1995年3月份提出來的。什麼概念呢？1994年4月，中國NCFC（中國國家計算機與網絡設施，The National Computing and Networking Facility of China）率先與美國NSFNET（美國國家科學基金會網絡，national science fund network）直接互聯，實作了中國與Internet全功能網絡連接配接，标志着我國最早的國際網際網路絡的誕生。也就是說，中國接入網際網路的第二年，美國人就已經在研究IPv6了。
時間又過了22年，在2017年9月2日，也就是RFC8200正式釋出兩個月之後，埃及工程師Khaled Omar提出了IPv10的協定規範。很不幸，這份草案在6個月之後就失效了，沒有再更新。
下面，讓我們一起走進這份IPv10草案。
Internet Protocol version 10 （IPv10） Specification
Internet 協定版本 10 （IPv10） 規範
本備忘錄的狀态
本網際網路草案完全符合 BCP 78 和 BCP 79 的規定。
Internet- Drafts 是 Internet Engineering Task Force （IETF） 的工作檔案。請注意，其他組也可以将工作文檔作為 Internet 草案分發。目前 Internet 草案的清單位于 http://datatracker.ietf.org/drafts/current/。
Internet- Drafts 是有效期最長為六個月的草稿檔案，可以随時更新、替換或被其他檔案淘汰。将網際網路草案用作參考材料或引用它們而不是“正在進行的工作”是不合适的。
該網際網路草案将于 2018 年 3 月 2 日到期。
版權聲明
版權所有 （c） 2017 IETF Trust 和确定為文檔作者的人員。版權所有。
本文檔受 BCP 78 和 IETF Trust 的與 IETF 文檔相關的法律規定 （http://trustee.ietf.org/license- info） 的限制，在本文檔釋出之日生效。請仔細閱讀這些檔案，因為它們描述了您對本檔案的權利和限制。從本文檔中提取的代碼元件必須包含 Trust Legal Provisions 第 4.e 節中所述的簡化 BSD 許可文本，并且不提供如簡化 BSD 許可中所述的保證。
梗概
本文檔指定了 Internet 協定 （IPv10） 的第 10 版，有時也稱為 IP 混合（IPmix）。
1、 簡介
IP 版本 10 （IPv10） 是網際網路協定的新版本，旨在允許 IP 版本 6 [RFC- 2460] 與 IP 版本 4 （IPv4） [RFC- 791] 通信，反之亦然。
- Internet 是用于連接配接到它的主機之間通信的全球範圍的網絡。
- 這些連接配接的主機（PC、伺服器、路由器、移動裝置等）必須具有全局唯一位址才能通過 Internet 進行通信，這些唯一位址在 Internet 協定（Internet Protocol，IP） 中定義。
- Internet 協定的第一個版本是 IPv4。
- 在 1975 年開發 IPv4 時，因為IPv4 位址空間的數量非常龐大，預計連接配接到 Internet 的主機數量不會超過 IPv4 位址空間，而且IPv4最初旨在用于實驗目的。
- IPv4 是（32 位）位址，允許大約 43 億個唯一 IP 位址。
- 幾年前，随着連接配接到 Internet 的主機的大量增加，IPv4 位址開始耗盡。
- 1990 年代中期引入了三種短期解決方案（CIDR、私有尋址和 NAT），但即使使用這些解決方案，IPv4 位址空間還是在 2011 年 2 月用完了，正如 IANA 所宣布的那樣， RIR 的 IPv4 位址空間如下：
* 2011 年 4 月：APNIC 公告。
* 2012 年 9 月：RIPE NCC 公告。
* 2014 年 6 月：LACNIC 公告。
* 2015 年 9 月：ARIN 公告。
- 引入了長期解決方案 （IPv6） 以增加 Internet 協定使用的位址空間，這在 Internet 協定版本 6 （Internet Protocol version 6，IPv6） 中進行了定義。
- IPv6 由 Internet 工程任務組 （IETF） 于 1998 年開發。
- IPv6 是（128 位）位址，可以支援大量的唯一 IP 位址，大約等于 2的128次方個唯一位址。
- 是以，在 IPv4 位址空間耗盡後，為了能夠支援連接配接到 Internet 的主機的大量增加，對 IPv6 的需求成為一個至關重要的問題。
- 從 IPv4 到 IPv6 的遷移成為必要的事情，但不幸的是，要完成這種完全遷移需要幾十年的時間。
- IPv6 已經發展了 19 年，但直到現在還沒有完全遷移，這将導緻網際網路分為兩個部分，因為 IPv4 仍然主導着網際網路流量（谷歌在 2017 年 4 月測量的 85%）。新的 Internet 主機将被配置設定純 IPv6 位址，并且隻能與 15% 的 Internet 服務和應用程式進行通信。
- 是以，對于IPv4和IPv6共存的解決方案的需求成為遷移過程中的一個重要問題，因為我們無法早上醒來發現所有IPv4主機都遷移到IPv6主機，尤其是大多數企業還沒有這樣做遷移以建立完整的 IPv6 實施。
- 此外，在所有企業網絡中除了現有的 IPv4 位址（IPv4/IPv6雙棧）之外，還要求使用 IPv6 位址并沒有實作能夠使 IPv6 成為網際網路中最主要的 IP 的大規模實施，因為許多人認為他們不會因為擁有更大的 IP 位址位和 IPv4 滿足他們的需求而受益，此外，并非所有企業裝置都支援 IPv6，而且許多人擔心由于這種遷移可能導緻服務中斷。
- 最近針對 IPv4 和 IPv6 共存的解決方案是：
本機雙棧（IPv4 和 IPv6）
雙棧精簡版
NAT64
464xlat
映射
（也存在其他技術，例如 lw6over4；它們可能有更具體的用例）
- IPv4/IPv6 雙棧，通過同時為所有主機使用 IPv4 和 IPv6 位址，允許 IPv4 和 IPv6 共存，但該解決方案不允許 IPv4 主機與 IPv6 主機通信，反之亦然。此外，在 IPv4 位址空間耗盡後，新的 Internet 主機将無法使用 IPv4/IPv6 雙棧。
- 隧道，允許 IPv6 主機通過 IPv4 網絡互相通信，但仍然不允許 IPv4 主機與 IPv6 主機通信，反之亦然。
- NAT- PT，允許 IPv6 主機與 IPv4 主機通信，隻使用主機名并讓 DNS 參與通信過程，但該解決方案效率低下，因為它不允許使用直接 IP 位址進行通信，還需要對源 IP 位址和目标 IP 位址使解決方案變得複雜且不适用，這就是為什麼将其移至 RFC 2766 中的曆史狀态。此外，NAT64 需要如此多的協定轉換和靜态配置綁定，并且還需要在通信過程中使用 DNS64 .
2、 Internet 協定版本 10（IPv10）
- IPv10 是此 Internet 草案中提出的解決方案。
- 它以一種簡單且高效的方式解決了僅允許 IPv6 主機與僅 IPv4 主機進行通信的問題，反之亦然，尤其是在使用直接 IP 位址和在 IPv10 主機之間使用主機名完成通信時，因為沒有 需要協定轉換或讓 DNS 參與通信過程，而不是其正常的位址解析功能。
- IPv10 允許來自兩個 IP 版本（IPv4 和 IPv6）的主機能夠進行通信，這可以通過在同一 IP 封包頭中包含 IPv4 和 IPv6 位址混合的 IPv10 封包來實作。
- 從這裡出現了 IPv10 的名稱，因為 IP 封包可以在同一個第 3 層封包标頭中包含 （IPv6 + IPv4 /IPv4 + IPv6） 位址。
3、 四種通信方式
3.1、IPv10：IPv6 主機到 IPv4 主機
- IPv10 封包：
- 發送 IPv10 主機 TCP/IP 配置：
IP 位址：IPv6 位址
字首長度：/length
預設網關：IPv6 位址（可選）
DNS 位址：IPv6/IPv4 位址
- IPv10 操作示例：
IPv10：IPv6 主機到 IPv4 主機
3.2、 IPv10：IPv4 主機到 IPv6 主機
- IPv10 封包：
- 發送 IPv10 主機 TCP/IP 配置：
IP 位址：IPv4 位址
子網路遮罩：/mask
預設網關：IPv4 位址
DNS 位址：IPv4/IPv6 位址
- IPv10 操作示例：
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
IPv10：IPv4 主機到 IPv6 主機
3.3、 IPv10：IPv6 主機到 IPv6 主機
- IPv10 封包：
- 發送 IPv10 主機 TCP/IP 配置：
IP 位址：IPv6 位址
字首長度：/Length
預設網關：IPv6 位址（可選）
DNS 位址：IPv6/IPv4 位址
- IPv10 操作示例：
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
IPv10：IPv6 主機到 IPv6 主機
3.4、 IPv10：IPv4 主機到 IPv4 主機
- IPv10 封包：
- 發送 IPv10 主機 TCP/IP 配置：
IP 位址：IPv4 位址
子網路遮罩：/Mask
預設網關：IPv4 位址
DNS 位址：IPv6/IPv4 位址
- IPv10 操作示例：
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
IPv10：IPv4 主機到 IPv4 主機
重要說明：
所有路由器都必須啟用 IPv4 和 IPv6 路由，是以當路由器收到 IPv10 封包時，應根據 IPv10 封包中的目标位址使用适當的路由表。
也就是說，如果接收到的 IPv10 封包的目的位址字段中包含 IPv4 位址，則路由器應該使用 IPv4 路由表來做出路由決策，如果接收到的 IPv10 封包的目的位址字段中包含 IPv6 位址，則路由器應該使用 IPv6 路由表來做出路由決定。
所有連接配接網際網路的主機都必須是 IPv10 主機才能進行通信，無論使用的 IP 版本如何，并且 IPv10 部署過程可以由所有為主機網絡和安全裝置開發作業系統的技術公司完成。
4、 IPv10 封包頭格式。
- 下圖顯示了與 IPv6 封包頭幾乎相同的 IPv10 封包頭：
Version：版本， 4 位 Internet 協定版本号。
- 0100 : IPv4 封包
（Src. 和 dest. 是 IPv4）。
- 0110 : IPv6 封包
（Src. 和 dest. 是 IPv6）。
- 1010 : IPv10 封包
（Src. 和 dest. 是 IPv4/IPv6）。
Traffic Class：流量類别， 8 位流量類别字段。
Flow Label：流标簽， 20 位流标簽。
Payload Length：有效載荷，16 位長度無符号整數。有效載荷的長度，即此 IP 标頭後面的封包的其餘部分，以八位位元組為機關。（請注意，存在的任何擴充标頭 [第 4 節] 都被視為有效載荷的一部分，即包含在長度計數中。）
Next Header：下一個頭部， 8 位選擇器。 辨別緊跟在 IP 标頭之後的标頭類型。
Hop Limit：跳數限制， 8 位無符号整數。 每個轉發封包的節點減 1。 如果 Hop Limit 減少到零，則丢棄該封包。
Source Address：源位址，封包始發者的 128 位位址。
Destination Address：目标位址，封包預期接收者的 128 位位址（如果存在路由封包頭，則可能不是最終接收者）。
5、 IPv10 的優勢。
1） 介紹了一種 IPv6 主機和 IPv4 主機之間有效的通信方式。
2） 即使在 IPv4 位址空間耗盡後，也允許僅 IPv4 的主機存在并與僅 IPv6 的主機通信。
3） 在向 DNS 發送查詢以進行主機名解析時增加了靈活性，因為 IPv4 和 IPv6 主機可以與 IPv4 或 IPv6 DNS 伺服器通信，并且 DNS 可以使用它擁有的任何記錄（IPv6主機 AAAA 記錄或 IPv4主機A記錄）進行記錄回複。
4） 無需考慮遷移，因為 IPv4 和 IPv6 主機可以共存并互相通信，這将允許使用 IPv4 和 IPv6 的位址空間，進而使可用的連接配接主機數量更大。
5）IPv10對“所有”網際網路連接配接主機的支援可以由開發作業系統的技術公司在很短的時間内部署（用于主機和網絡裝置，并且不會對企業使用者産生依賴，它隻是一個軟體開發過程）所有主機的 NIC 卡允許将 IPv4 和 IPv6 封裝在同一個 IP 封包頭中。
6） 提供四種主機間通訊方式：
- IPv6 主機到 IPv4 主機（6 to 4）
- IPv4 主機到 IPv6 主機（4 to 6）
- IPv6 主機到 IPv6 主機（6 to 6）
- IPv4 主機到 IPv4 主機（4 to 4）
安全注意事項
IPv10 的安全特性在 Internet 協定的安全架構 [RFC- 2401] 中進行了描述。
緻謝
作者要感謝 S. Krishnan、W. Haddad、C. Huitema、T. Manderson、JC。 Zuniga、A. Sullivan、K. Thomann、M. Abrahamsson、S. Bortzmeyer、J. Linkova、T. Herbert 和 Lee H. 提供了有關 IPv10 的有用輸入和讨論。
參考
[RFC- 2401] Stephen E. Deering and Robert M. Hinden, "IPv6 Specification", RFC 2460, December 1998.
IANA 考慮事項
IANA 必須為 IPv10 封包的第 3 層封包頭中的 4 位版本字段保留版本号 10。
完整的版權聲明
版權所有 （C） IETF （2017）。版權所有。
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