ipv9_ipv9協(xié)議_中國IPv9大地址利弊分析

　　即使是IPv9的發(fā)明專利，質疑者仍不乏其人。據沈陽博文中轉述其采訪中國科學院計算機網絡信息中心首席科學家錢華林研究員對“中國IPv9”的評價，“上海的‘中國IPv9’與‘IPv4’、‘IPv6’的IETF標準無關。上海的‘中國IPv9’、‘數(shù)字域名’與IETF（互聯(lián)網工程任務組，是負責互聯(lián)網標準的開發(fā)和推動的標準化組織）的‘數(shù)字域名（ENUM）’不是一回事。”

　　由于現(xiàn)有的IPv4協(xié)議地址空間為1.0.0.0到239.255.255.255（除去127.0.0.0到127.255.255.255）僅有42億個，加上Internet發(fā)展初期由于對互聯(lián)網的發(fā)展趨勢估計不足造成的IP分配不合理性，IP資源十分有限。因此，20世紀90年代初，業(yè)界以IETF和ISO/IEC等國際網絡標準組織為中心展開了對下一代互聯(lián)網及未來網絡的討論，其中曾經產生重要影響的有以下標準

　　在中國工程師的不懈努力下IPv9的研究取得了關鍵性的突破。目前，IPv6成為目前國際公認的下一代互聯(lián)網標準，而IPv9己成為未來互聯(lián)網的的核心架構基礎。

　　IPv9的設計目的是避免現(xiàn)有IP協(xié)議的大規(guī)模更改，導致下一代互聯(lián)網能向下兼容及更環(huán)保以減少碳排放量。設計的主要思想是將TCP/IP的IP協(xié)議與電路交換相融合，利用兼容兩種協(xié)議的路由器，設計者構想能夠通過一系列的協(xié)議，使得三種協(xié)議（ipv4/ipv6/ipv9）的地址能夠在互聯(lián)網中同時使用，逐步地替換當前的互聯(lián)網結構而不對當前的互聯(lián)網產生過大的影響。由于ipv9的設計合理性，己得到iso及國際互聯(lián)網協(xié)會的關注。

　　IPv9海外之友會認為，國際智慧學會提出的這一問題很有道理和價值，而且也正與IPv9技術密切關聯(lián)。為此，該會組織了海內外專家對此問題從IPv9的角度進行了研究，并將研究成果呈交國際智慧學會審評。國際智慧學會現(xiàn)將該研究全文公布。歡迎全球專家學者繼續(xù)對此問題提供意見。

　　一，概述

　　國際智慧學會IWS-G13051中，指出了大地址與通訊傳輸速度之間的矛盾關系。解決這一矛盾關系，僅用非此即彼的簡單二元思維是非常錯誤的，必須使用智慧型多元思維方法，從多個角度來思考解決方案，最終求得魚與熊掌兼得的最佳效果。這是本文的思考立足點。

　　為了更好地說明這個問題，本文將用知名的中國IPv9技術為實例。采用這一案例有非常自然的原因，IPv9從一開始就以“大地址”的主張而出名，而中國工信部十進制網絡標準工作組的技術方案中，也明顯繼承了這一思想。而且由于中國IPv9更為成熟，技術方案細節(jié)透露得更多，使得我們可以對大地址這一構想可以進行更為深入的評估。這不僅有利于對IPv9技術的更為深刻地了解，也有助于以后其他基于大地址方案的研究。

　　二，IPv9大地址的構想及演變

　　IPv9是美國IETF在1992-1995年間為取代第一代英特網（Internet）IPv4協(xié)議而試圖開發(fā)的一套網絡協(xié)議。IETF曾經為其專門成立工作組。其具體的技術名稱縮寫為“TUBA”，其中的“BA”英文字母代表的是“Big Address”（大地址）。所以，大地址是IPv9的主要技術主張和特點之一。

　　IPv9提出“大地址”主張有其歷史必然性。早在九十年代初，美國負責英特網架構設計的IAB就認識到第一代IP地址格式將會在不久的將來面臨地址耗盡的危險，迫切需要尋求新一代地址協(xié)議，以延續(xù)并擴展IP地址空間。導致這一問題的原因就是當初IPv4的地址設計出現(xiàn)失誤，地址格式太短（32位），以至于地址資源量有限，無法滿足日益增長的地址需求。

　　由于IPv9是最早出現(xiàn)的IPv4替代方案（1992年以IPv7的原始協(xié)議號出現(xiàn)），所以其必然地要提出大地址的主張，以便滿足擴展地址容量空間的要求。而后來出現(xiàn)的與IPv9競爭下一代英特網協(xié)議的方案如IPv6也都提出了超過32位地址格式的方案，實際上都體現(xiàn)了大地址的思想。

　　然而，在美國IETF進行下一代英特網協(xié)議評估期間，IPv6和IPv9的地址長度還是有明顯區(qū)別，而且也是引起辯論的一個主要原因。IPv6的地址長度原始設計為62位，雖然比第一代協(xié)議長一倍，但被IPv9方案支持者批評為“不夠長，空間增量有限，難以滿足未來需求。”IPv9的方案則以128位為主要設計指標，這要比IPv6的長度多一倍。但是，IPv6支持者則批評IPv9地址太長，沒有必要，而且會增加網絡傳輸負擔。

　　但是，IPv6的128位大地址仍有用眾多的擁護者。IPv6的68位地址成為其設計方案中的一塊短板。當然，由于其他原因（如標準化政治因素）導致IPv9被否決，IPv6方案勝出。但具有諷刺意味的是，IPv6方案最后關頭做了關鍵性的技術修改，采納了IPv9的128位地址。

　　這使得一些人認為，IPv6與IPv9一樣都是基于大地址的理念。不過，需要知道，IPv9與IPv6之間有很多技術理念上的區(qū)別，地址長度只是其中之一。即使地址長度，也不意味者IPv6與IPv9的大地址理念是一樣的。這將在后面的第三節(jié)中分析。

　　二，地址長度和網絡傳輸負擔

　　從IPv9與IPv6競爭的歷史經驗看，可以得出以下一些觀察結論：

　　1， 地址長度對地址空間資源量有決定性影響。地址越長，地址空間資源就越多。

　　2， 地址長度設計應該有遠瞻性，有足夠的長度來保證長遠需求。

　　3， 足夠長的地址格式將保障該格式的長遠實用價值。

　　4， 所以，大地址具有必要性和優(yōu)越性。

　　5， 地址越長，對信息發(fā)送和轉發(fā)的時間就越長，這是不可回避的矛盾。

　　6， 但從IPv6最終采用IPv9的128位地址結果看，問題不在于地址是否需要大，而是在于需要多大。關鍵在于如何取得地址資源增加與網絡傳效益之間的平衡。

　　7， 如果地址有特定長度的需求（如128位），即使會導致一些傳輸負擔，也是必須要采納的。

　　8， 服務需求性與網絡傳輸負擔這兩者之間如果需要做優(yōu)先選擇，前者應該獲得首要考慮，這應該成為未來網絡的一個基本原則。

　　三，中國IPv9的大地址理念

　　下一個要解決的問題是IETF的IPv9與中國十進制網絡的IPv9的地址長度有何區(qū)別已經如何評估其利弊的問題。

　　首先要解決的是，是否IPv6已經實現(xiàn)了大地址的目標和性能要求。需要指出的是，盡管IPv6最終模仿了IPv9的大地址理念，采用了IPv9方案的128地址格式，但其并沒有完全實現(xiàn)大地址概念。這是應為，IPv9的基礎格式是128位，但還有更長的地址格式的構想。比如RFC1606和1607中都提出過長達1024位地址的構想。當年的TUBA工作組曾經考慮過這個方案，但由于其過于復雜，并沒有對其形成具體的技術方案。以至于后來被視為愚人節(jié)笑話。所以，IPv6并沒有完全滿足IPv9大地址的長度規(guī)劃。

　　而中國IPv9才真正落實了“大地址”的理念。這表現(xiàn)在：

　　1， 中國IPv9地址的基本長度是256位，這要比IPv6和美國IETF的TUBA方案都要長一倍。這就意味著更長的地址，更大的網絡資源空間和更多的應用設計可能性。

　　2， 中國IPv9還對超過256位地址長度進行了研究，特別是對1024位的應用進行了論證研究，使得這一被認為是不可實現(xiàn)的幻想變成實實在在的實用技術。

　　3， 中國還首創(chuàng)性地對超過1024位（如2048位）的地址格式進行了研究，發(fā)現(xiàn)了其實用價值。比如，中國專家創(chuàng)造性地提出了字符直接路由技術及地址加密技術，而這技術的前提之一是足夠大的地址長度空間。1024位地址是不夠的，2048位才能滿足這一需求。

　　4， 中國IPv9的地址技術不僅僅是長度增加，還帶來應用方面的許多優(yōu)越性。中國十進制一種地址格式設計中加入了年輪設計，使得地址的管理和使用增加了許多獨特優(yōu)勢。

　　5， 中國IPv9的地址長度增加，從而可以解決原來由于地址短，只能采用點分十進制，從而不得不增加應用域名系統(tǒng)以方便用戶，從而增加了尋址開支及由于多增加的技術程序，從而實際降低了效率和增加了開鎖。由于中國IPV9地址的長度可以容納現(xiàn)有的域名長度，所以可以直接當作字符IP地址用。從用提高了效率和安全性，特別是云計算路徑中的安全系數(shù)。

　　從這些方面看，中國IPv9不但落實和完善了大地址技術方案，還創(chuàng)造性地開辟了許多實用性技術，使得新網絡體系的競爭性更加強大。中國的IPv9地址長度及實用性能不但遠遠超過IPv6，而且還跨越了美國上世紀的TUBA技術構想。

　　四，IPv9大地址如何克服網絡傳輸效益問題

　　上述描述可能更會引起人們擔心：1024-2048位的地址會更加加重網絡負擔。對于這個擔心，我們認為需要從更多的方面來理解：

　　第一，如果沒有應用需求，中國專家是不會盲目地提出增加地址長度的。既然有特定的地址長度需求，進行這樣的設計就是合理的。因為如前所說，滿足需求是第一位考慮。比如，2048位地址是出于地址加密的考慮。而地址加密將來肯定會有廣泛的應用需求，因為其對于信息安全意義重大。而提高信息安全保障能力正是空杯設計的未來網絡的首要訴求之一。

　　第二，與IPv6的單一固定地址長度不同，中國IPv9采用了復合型地址格式，實現(xiàn)了當初IETF認為無法設計的多長度地址方案。中國IPv9不但有256位-2048位的超長地址，而且還有少于64位的短地址長度，甚至少于32位的超短地址格式。未來網絡可以針對不同的需求提供不同的地址格式。中國專家發(fā)明的“定位不定長，定長不定位”等技術成為落實這一方案的關鍵。

　　第三，由于多長度地址格式的設計，未來網絡的短地址長度也有節(jié)省網絡傳輸時間的效應，這可以抵消超長度地址的不利影響。

　　第四，中國十進制網絡所設計的其他網絡架構和傳輸協(xié)議還有更多的節(jié)約網絡資源的設計，比如字符直接路由、基于終端的域名解析、三四層復合架構、本地優(yōu)先傳輸協(xié)議等可以有效地提高網絡性能，在很多應用場景下可以使超長度地址所產生的網絡負擔忽略不計。

　　中國IPv9技術在地址長度上不但有自己的特色設計，更有實用化的現(xiàn)實考慮，還采用了多種綜合技術來確保網絡性能得到提升，而不會導致因為地址長度過長而帶來網絡負擔過程的負面影響。

　　五，結論

　　綜上所述，大地址不會帶來網絡負擔，特別是采用字符地址直接替代域名。通過減少不必要的繞彎環(huán)節(jié)，直接將字符對應二進制機器語言，可大幅降低網絡負擔。特別是小地址的設計將可大幅降低無線蜂窩的近距尋址開銷。并可增加信息安全。

　　中國IPv9既落實了大地址理念，更創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)了其實用空間，使得未來網絡的服務能力得到提升。而且，中國IPv9通過全新框架的設計，還采取多種措施提升網絡傳輸性能，這可以使得大地址所產生的網絡負擔得到抵消甚至忽略不計。這正體現(xiàn)了“魚與熊掌可以兼得”的優(yōu)良設計理念。

　　目前技術領域的一種“見木不見林”的趨勢值得關注。有些專家在評估新技術時，為了表現(xiàn)自己“眼光敏銳”，往往滿足于吹毛求疵，指出一點小毛病就將新方案全盤否定。這是不智慧的行為。我們希望評審專家們要善于全面地評估，綜合考量，即使發(fā)現(xiàn)小問題，也不要匆忙下結論，而是應該深入研究，看看這些問題是否可以解決，要給足夠的時間和機會讓方案提出者進行方案的補充和辯護。

　　如此，中國的創(chuàng)新能力才能得到提升，中國IPv9才能提高中國網絡與信息安全保障的希望。