十进制网络技术及应用
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1.5.2 十进制网络系统的特点

十进制网络分布式解析延时低,通信费用极低,兼容目前的互联网系统。

1.独立的根服务器系统

中国十进制网络及数字域名的知识产权,基于《联网计算机用全十进制算法分配计算机地址的方法》(2004年获中国专利授权)、《IPV9/未来网络N根域名服务器》和《CHN国家顶级域名服务器》等著作权,以及《采用全数字码给上网的计算机分配地址的方法》(2001年获中国专利授权),构成了十进制网络(IPV9)的地址空间、13 个根域名服务器、239 个国家和地区顶级域名服务器等全套系统的自主创新发明。

IPV9母根、主根、子根、从根等全部根域名分配、管理、解析服务系统,包括全部的硬件和软件,都由我国自主控制。如欲实施网络监控、修改系统通信路由表、任意关闭网络地址、造成网络瘫痪等,理论上没有可能,技术难度极高。

IPV9 默认256 位地址,可实现2048 位地址,可两边压缩、循环使用,可像电话系统一样定长不定位、定位不定长,以减少和节省不必要的开销成本,提高效率,充分满足相当长时期内网络发展的需要。

与传统的IPv4和IPv6相比较,未来网络IPV9系统特点主要体现为:全新的体系结构、巨多的地址空间。IPv4的地址长度为32位,即有232-1个地址;IPv6的地址长度为128位,即有2128-1个地址;但IPV9标准地址长度增加到了256位,即有2256-1个地址,可扩展为2048位。打个比方,如果IPv6被广泛应用以后,全世界的每一粒沙子都会有相对应的一个IP地址。而未来网络IPV9被广泛应用后,整个宇宙的明物质最小尺寸分子都会有对应的一个IPV9地址,因此IPV9全面应用后,全世界生物体系中每一个细胞和活体基因都可以分配到一个IPV9地址,真正地址数量巨大,不会出现地址枯竭的问题。

2.数字域名系统

在数字域名系统中,IPv4和IPv6是通过美国进行域名解析的,而十进制网络则是由各国设定的,避免了出现IP地址受限的情况,也使得国家对于域名的使用费用减少。十进制网络是根据《采用全数字编码为计算机分配地址的方法》这项发明专利发展而成的,具有自主知识产权,其引进了数字域名系统,可以通过十进制网络将原本的二进制地址转化成十进制文本,让网上的计算机相互连接,进行通信与数据传输,且可以与中英文域名相兼容。

十进制网络使用的数字域名技术,降低了网络管理难度,浩瀚的地址空间和新增加的安全机制,解决了现有的IPv4所面临的许多问题,它的自动配置、服务质量和移动性的支持等方面的优势也能满足将来各种设备的不同层次的需求。

3.路由方面

IPv6的路由表比IPv4更小。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大缩短了路由器中路由表的长度,提高了路由表转发数据包的速度。

十进制网络的路由表极小,地址分配一开始就遵循地理空间聚类的原则,这使得路由器中用一条记录就可以表示一个国家、地区或区域子网甚至一个应用子网,大幅度改善了路由器中路由表的清洁度,提高了路由表转发数据包的速度。同时这个子网可以表达一个特定的地理位置。

比如,分配给上海市的十进制网络地址段为 86[21[5]/96,那么在其他同级路由器中只要一条指向86[21[5]/96地址段的路由即可实现到上海全市的十进制网络地址路由。按照这个逻辑,国家和国家之间也只需要一条路由即可,如指向中国的路由为86/64。IPv4的路由表极大而且很不规则,IPv6的路由表比IPv4小一些,但是IPv6的路由表不包含地理信息并且路由杂乱。

在路由方面,互联网规模的增长使得IPv4的路由表膨胀,网络路由的效率下降。十进制网络的出现解决了这一问题,对于路由优化的支持,提升了网络的运行效率。十进制网络在移动单元和代理之间建立隧道,然后将用作移动单元的“proxy”接收到的发往移动单元home地址的数据包通过此隧道将其中继到移动单元的当前位置,从而实现对网络终端移动性的支持。

4.安全性

在安全性上,在物理层面想要破译十进制网络提出的加密技术是很难的,机密性能得到了显著提高。但是在网络信息安全层面,造成国内网络信息不安全的因素还有很多,根本原因在于IPv4和IPv6的根服务器在美国,在引进外国技术的同时,也具有信息暴露的风险。而十进制网络是拥有自主知识产权的互联网协议,可以给国家的信息安全带来很大的保障。

十进制网络的地址空间实现了端与端的安全传输,让人们使用的设备直接分配地址成为可能。IPv4和IPv6都没有国家地理位置的概念,它的域名解析服务器大多在美国,而十进制网络提出了“主权平等”的概念,使每个国家都拥有自己的根域名系统,从而保障了各个国家在互联网上的主权与安全。

5.地址自动配置

十进制网络加入了对不定长地址自动配置的支持,这是对十进制网络的DHCP协议的改进和扩展,使网络管理更加便捷,IPV9 支持组播,十进制网络支持ISO/IEC C6未来网络《命名和寻址》的TCP/IP/M模型,支持对虚实电路的长包码流。这使得网络上的多媒体应用保证了视频质量和减少了开销,对工业控制和无人驾驶等高速敏捷的应用有了长足发展的机会,为服务质量提供了良好的网络平台。

十进制网络地址长度有多种可选,可以实现16、32、64、128、256、512、1024 位地址长度的变化,依据不同的使用场景选择最合适的地址长度,减少路由开销。

十进制网络地址可以嵌入地理位置信息,还可以嵌入个人和行业ID信息,可以做到IP地址与个人信息的唯一绑定。

十进制网络地址向下兼容IPv4/IPv6地址,为了吸取IPv6不兼容IPv4的升级难度,IPV9协议原封不动地保留了IPv4/IPv6协议,从而使IPv4/IPv6升级到IPV9新版本,升级成本极低。

IPV9与IPv4、IPv6技术参数比较如表1.1和表1.2所示。

表1.1 IPv4&IPV9对比

表1.2 IPv6与IPV9对比

随着互联网的日益发展、上网人数的日益增多,IPv4 地址资源匮乏问题已成为制约其发展的瓶颈。无论从IPv4演进到IPv6还是推进到IPV9,都要基于IPv4的成熟服务,支持协议的兼容性。在民用互联网中,IPv4 无疑是主流标准。而在军事网络和部分政府网络中,IPV9可以提供一个安全、高效、稳定、可靠的网络环境,这将是网络发展追求的目标。