IPv4

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2007年6月22日 (五) 16:48Liujingfu (讨论 | 贡献)的版本

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网际协议(IP)是一个网络层协议,它包含寻址信息和控制信息 ,可使数据包在网络中路由。 IP 协议是 TCP/IP 协议族中的主要网络层协议,与 TCP 协议结合组成整个因特网协议的核心协议。 IP 协议同样都适用于 LAN 和 WAN 通信。

IP 协议有两个基本任务:提供无连接的和最有效的数据包传送;提供数据包的分割及重组以支持不同最大传输单元大小的数据连接。对于互联网络中 IP 数据报的路由选择处理,有一套完善的 IP 寻址方式。每一个 IP 地址都有其特定的组成但同时遵循基本格式。 IP 地址可以进行细分并可用于建立子网地址。 TCP/IP 网络中的每台计算机都被分配了一个唯一的 32 位逻辑地址,这个地址分为两个主要部分:网络号和主机号。网络号用以确认网络,如果该网络是因特网的一部分,其网络号必须由 InterNIC 统一分配。一个网络服务器供应商(ISP)可以从 InterNIC 那里获得一块网络地址,按照需要自己分配地址空间。主机号确认网络中的主机,它由本地网络管理员分配。

当你发送或接受数据时(例如,一封电子信函或网页),消息分成若干个块,也就是我们所说的“包”。每个包既包含发送者的网络地址又包含接受者的地址。由于消息被划分为大量的包,若需要,每个包都可以通过不同的网络路径发送出去。包到达时的顺序不一定和发送顺序相同, IP 协议只用于发送包,而 TCP 协议负责将其按正确顺序排列。

除了 ARP 和 RARP ,其它所有 TCP/IP 族中的协议都是使用 IP 传送主机与主机间的通信。当前 IP 协议有两种版本: IPv4 和 IPv6

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未来的某一天,当你打开冰箱,但冰箱出现警示话语,提醒你已经超重;你正在家里看电视,突然有电话打入,互联网将主动把电视调成静音,通话后声音又将自动调回; 2008年奥运会上,每一个运动员身上都有一个传感器和摄像头,你可以自由选择不同角度的转播,当你戴上相关设备后,你还可以以运动员或裁判员的身份感受比赛……

  这是科学家们为我们描绘的下一代互联网的广阔前景。不久前,我国下一代互联网建设全面拉开了序幕。信息产业部官员表示,到今年年底,我国将建成覆盖全国主要城市的IPv6(互联网协议第 6版)网络。届时,中国将拥有世界上规模最大的下一代互联网络。

  地址资源更加丰富 网速提高 1000倍

  据了解,日前开通的第二代中国教育和科研计算机网是“中国下一代互联网示范工程”中最大的核心网和惟一学术网,它以每秒 10亿比特的速率连接中国 20个主要城市的核心节点,为全国上百所高校和科研单位提供高速 IPv6网络接入服务,高速连接国内外下一代互联网。这一网络至少要连接 100所大学、 100个研究院所和 100个企业的研究中心。

  专家介绍,目前的互联网协议为 IPv4,可提供的 IP地址大约为四十亿个,而且由美国掌握绝对控制权,预计 2005年将全部分配完成,全球将面临严重的 IP地址枯竭的危机。美国一个大学拥有的 IP地址就几乎等于全中国的 IP地址。中国的公众网因 IP地址匮乏,被迫大量使用转换地址,严重影响了互联网本身的效益及安全。

  而 IPv6的地址是 128位编码,能产生 2的 128次方个 IP地址,地址资源极其丰富。有人比喻,世界上的每一粒沙子都会有一个IP地址。 IP地址将可充分满足数字化生活的需要,不再需要地址的转换,还互联网本来的面目。更重要的是,它将提供更安全、更为广阔的应用与服务。下一代互联网将比现在的网络传输速度提高 1000倍以上,它的基础带宽可能会是 40G(相当于传送 10个

  DVD影片)以上。目前的计算机网络因为种种原因,在体系设计上有一些不够完善的地方,下一代互联网将在建设之初就从体系设计上充分考虑安全问题,使网络安全的可控性、可管理性大大增强。

  手机汽车网络操控 应用领域诞生商机

  专家指出,下一代互联网将把人类带进真正的数字化时代:家中的每一个物件都将可能分配一个 IP地址,一切都可以通过网络来控制。

  对于以 IPv6为基础的下一代互联网将给人类带来哪些变化, TCP/IP协议合作发明者、互联网雏形系统设计者罗伯特·卡恩博士这样形容:无论是在家中还是在移动领域,未来支持 IPv6的设备将成为人们生活的主流,例如 IPv6手机、 IPv6汽车等。那时候,互联网应用将层出不穷。

  “在人类发展史上,火的使用是野人与文明人的分界线,下一代互联网对我们的意义与影响,就如火的使用。”中国教育和科研计算机网 (CERNET)专家委员会主任、清华大学教授吴建平这样形容下一代互联网的意义。

  专家指出,下一代互联网的发展给了我们机遇。在经济上,下一代互联网和所有配套的软硬件都将重新洗牌,这给企业以新的机会,有可能打破现有网络经济的格局。比如路由器可能就不再是一家独大,有可能出现新的公司。在各种应用上,将会给无数国家及公司更多机会。

  下一代互联网 需要更多关注

  任何一个人都不得不承认这样一个现实:对于未来的社会,网络是一个基本要素,它将对社会经济、科技教育发展乃至国防、政治都起到决定性作用,如果我们失去对下一代互联网的发言权,我们也将在很大程度上受制于别人。因此,研制与建设下一代互联网,有非常重大的意义。

  美国从 1969年开始研究互联网,互联网带来的新经济给美国带来了巨大的利益,从光纤到 PC机,从路由器到操作系统,大都是美国造的,甚至全世界的网络都在为美国支付带宽费用。

  我国在 1994年由中国教育和科研计算机网建设了第一个全国性试验网络。但因为互联网的发展,让彼此之间的差距大大缩小。 1996年美国政府出台下一代互联网计划, 1998年,中国专家开始了这方面的研究工作。

  专家建议,国家应对这一具有战略意义的研究工作制订系统规划,把下一代互联网建设上升到国家层面,并加大对其投资及关注力度。

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