未来的ip协议是什么(ip协议的核心问题是什么)

IP是什么？IP是英文 Internet Protocol的缩写，意思是“网络之间互连的协议”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP协议就可以与因特网互连互通。正是因为有了IP协议，因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此，IP协议也可以叫做“因特网协议”。 ——IP是怎样实现网络互连的？各个厂家生产的网络系统和设备，如以太网、分组交换网等，它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元（技术上称之为“帧”）的格式不同。IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据报”格式，这种转换是因特网的一个最重要的特点，使所有各种计算机都能在因特网上实现互通，即具有“开放性”的特点。——那么，“数据报” 是什么？它又有什么特点呢？数据报也是分组交换的一种形式，就是把所传送的数据分段打成 “包”，再传送出去。但是，与传统的“连接型”分组交换不同，它属于“无连接型”，是把打成的每个“包”（分组）都作为一个“独立的报文”传送出去，所以叫做“数据报”。这样，在开始通信之前就不需要先连接好一条电路，各个数据报不一定都通过同一条路径传输，所以叫做“无连接型”。这一特点非常重要，它大大提高了网络的坚固性和安全性。——每个数据报都有报头和报文这两个部分，报头中有目的地址等必要内容，使每个数据报不经过同样的路径都能准确地到达目的地。在目的地重新组合还原成原来发送的数据。这就要IP具有分组打包和集合组装的功能。——在实际传送过程中，数据报还要能根据所经过网络规定的分组大小来改变数据报的长度，IP数据报的最大长度可达 65535个字节。——IP协议中还有一个非常重要的内容，那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做“IP 地址”。由于有这种唯一的地址，才保证了用户在连网的计算机上操作时，能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。——现在电信网正在与 IP网走向融合，以IP为基础的新技术是热门的技术，如用IP网络传送话音的技术（即VoIP）就很热门，其它如IP over ATM、IPover SDH、IP over WDM等等，都是IP技术的研究重点。（IP全球通网）在当今世界向知识经济时代迈进过程中，计算机互联网技术的应用成为重要的促进因素，它的不断发展形成推动世界经济高速发展的新的源动力。随着国民经济信息化进程的深入发展，整个社会对现代化通信需求进一步增加，新一代宽带通信网络将成为新一代电信的明显特征，宽带IP网络技术应运而生。一、当前 IP业务的特征最初，IP网络的设计是为数量不多的节点提供服务，为数量不多的使用者提供资源共享和文件传输能力。目前，IP网络已在世界范围内得到空前发展，网络的应用方式和特性均发生了变化。因此，考察当前IP业务的特征是指导IP网络进一步发展的基础。1．用户数量急剧增长因特网的规模现每月增长10％左右，业务量每6-9个月翻一番。据预测，2000年底全因特网用户将达到3－10亿。从1997年起国外运营公司的网络业务中已有数据业务超过话业务的情况出现；有国外统计公司分析，预计在1998－2008年间各国因特网数据流量将先超过话音，其中北美到2000年时，数据业务将为话音业务的5倍。1997年底，中国数据通有用户60万，1998年底有220万，增长近4倍；1999年6月份用户已达400万，估计到2000年为2500万，在2005年将达到5000万。2．业务带宽指数增长除了用户数量指数增长外，业务带宽也呈现指数增长态势。例如，在1990年前后，主要业务是E－mail，带宽仅1kbit／s左右；到1995年，主要业务变成Web浏览。美国的Web站点数每57天翻一番，目前我国WWW站点数约为9906万。 2000年前后，活动图像将成为重要业务之一，所占用的带宽可到达5Mbit/s。10年间，业务带宽的增长可达4个数量级。这些变化均使IP业务所需的带宽呈爆炸式增长，形成了新时期网络带宽增长的主要驱动力量。3．业务内容综合化TCP／IP协议最初是为提供非实时数据业务而设计的。为了使IP网络不仅能传送非实时的数据信息，而且还能传送实时多媒体数据信息，国际标准化组织（如ITU，IETF等）已开始起草并完成了一些用于 IP实时通信的标准以及服务质量方面的标准，如实时传输协议／实时传输控制协议（RTP／RTCP）、资源预留协议（RSVP）、IP多播技术以及H.323建议等。另外对更先进的服务质量保证技术如分类服务（Diff一Serv）等做了大量的研究并取得了可喜成绩。在这些技术的支持下，因特网提供的应用及业务将能够覆盖综合业务网的业务类型。4．业务的流合呈自相似性和收发不对称性随着IP网络业务量的增加，网络中的流量呈现出自相似的特点，即某一链路上不管业务流的并发数量有多少，其流量均具有相同的特性。因此，为减少网络的拥塞，IP网络必须具备比传统电信网络更高的平均峰值与平均负载比。同样，由于IP网络上的应用特点，网络上的流量呈现出明显的收发不对称性。二、未来IP网络的发展及技术走向IP业务量的持续快速增长使得IP协议逐渐成为一种占主导地位的通信协议，IP网络在今后的数据通信乃至电信业中将占据重要地位。更重要的是网络目前已经转变成为一种商品，其上的各种增值服务有着巨大的利润潜力。有理由相信，IP技术是未来网络综合的主要力量之一，它可以集成语音业务、数据业务、图像和视频业务；IP网络最终可能成为新一代电信网络基础设施的技术选择。目前的IP网络及IP技术还存在着这样那样的缺陷，要成为新一代电信网络的基础尚需解决大量的课题，在所有要解决的课题中，网络性能是基础条件之一，因此高速宽带IP网络是解决IP网络发展问题的前提。当然高速宽带是相对的，本文中的宽带是指155 Mbit/s以上的速率。为了建设高速宽带IP网络，ITU－T，IETF以及ATM论坛等组织正在联合众多的设备制造商及网络业务供应商共同寻找改造Internet骨干网的方案。总的来说，各种IP技术方案分属两种思路：走IP和ATM结合的路线；或者走光学IP的路线。前者借助ATM网络的强大能力，基于ATM传送IP；后者基于传统IP网络的概念，借助光传输系统的能力传送IP。这些技术是在特定时期和特定技术背景下的产物，各有其自身的特点和适用场合。三、IP／ATM宽带网络国际上对ATM提供IP业务已经做了很多研究，提出了一系列协议和标准。这些协议和标准归纳起来可以分为两类：重叠类型和集成类型。1．重叠类型建议继续沿用现有的网络提供IP业务，IP网络建立在ATM网络之上。ATM网络和IP网络有各自的寻址方式和选路协议，使用IP服务的ATM用户终端要同时具有ATM网络地址和IP网络地址。IP的选路功能经由ATM的选路功能建立连接，因而在肥网络的各个节点要有IP地址到ATM地址间的映射功能。采用重叠类型的IPover ATM技术有：ATM论坛的局域网仿真及ATM上的多协议（MPOA）；IETF的ATM网络上传统 IP协议（CIPOA）。2．集成类型集成类型下的网络不再有两个层次，ATM交换机的网络层对于IP服务采用的就是IP专用的协议。使用IP服务的用户只需要一个IP地址，交换机也不再有从ATM地址到IP地址的转换功能。多协议标记交换（MPLS）是目前公认的IP与ATM结合的一种良好方案。ATM的信元机制可以非常有效地支持MPLS中的标签交换，从而使得ATM交换可方便地支持MPLS中标记交换路由器（LSR）的转发功能。MPLS技术独立于链路层，既可在ATM上实现，亦可在纯粹的路由器上实现。IP／ATM的特点有：可利用ATM的服务质量特性，保证网络的服务质量；适用于多种业务，网络具有很好的扩充性能，用户可以在任何一条链路上放入所需的容量；有良好的网络流量管理和拥塞控制性能；适用于一般的IP骨干网。IP／ATM的不足包括：IP数据包需映射成ATM信元，由此造成较大的传输开销，传输效率较低；需要解决IP地址与ATM地址多重映射的矛盾以及IP网络的非连接特性与ATM面向连接特性之间的矛盾，网络管理比较复杂；基于ATM实现的IP网络带宽受限于ATM网络技术本身状况，这就导致其不太适于超大型IP骨干网（一般认为可用于超大型IP骨干网边缘多业务的接入）。四、光学宽带IP网络1．IP over SDH／SONET方式可以认为IP overSDH／SONET是光学宽带IP网络的雏形。IP数据包通过采用点到点协议（PPP）映射到SDH／SONET帧上，按某次群相应的线速率进行连续传输。PPP协议是一个简单的OSI第二层协议，标头只有两个字节，没有地址信息，只是按点到点顺序。PPP协议可将IP数据包切成PPP帧，以满足映射至SDR/SONET帧结构的要求。IP over SDH／SONET技术的实现需要高速路由器和PPP协议，采用的仍然是传统路由器的逐包转发方式。这种方法的基本思路是将路由计算与包的转发分开，采用缓冲技术、硬件（芯片）快速处理技术、以ATM信元交换矩阵作为路由器内部体系构架的交换路由技术，将路由器的逐包转发速度控制到与第二层交换的速度相当。它无须利用广域网上的ATM交换机来建立虚电路。目前不少网络设备公司已推出基于IP overSDH／SONET技术的交换路由器产品。IP over SDH／SONET的特点如下：IP数据包通过PPP协议直接映射到SDH／SONET帧结构上，省去中间的ATM层，简化了IP网络体系结构，提高了数据传输效率；将IP网络技术建立在SDH／SONET传输平台上，可以很容易地跨越地区和国界，兼容各种不同的技术和标准，实现网络互连；可以充分利用SDH／SONET技术的各种优点，如自动保护切换（APS），保证网络的可靠性；有利于实施IP多播技术；适用于大型IP骨干网。IP overSDH／SONET技术的不足主要有：SDH原主要考虑电路交换网络各种指标，如同步、自愈、抖动性能等，在IP网络中，这些指标的要求不一定相同；不太适于集数据、语音、图像等的综合性多业务平台；IPover SDH／SONET技术一般可进行业务分级（CoS），目前尚不能像IP over ATM技术那样提供较好的服务质量；缺乏电路仿真服务能力；网络扩充不如 IP overATM技术那样灵活。2．IP over DWDM方式从光通信技术发展趋势看，SDH／SONET必然以密集波分复用（DWDM）技术为基础，因此IP overSDH／SONET将最终发展成为IP over DWDM，即IP数据包直接在光波道上传输。采用IP over DWDM技术可减少网络各层之间的冗余；减少SDH／SONET，ATM，IP等各层之间的功能重叠；减少设备操作、维护和管理费用。同时，由于省去了中间的ATM层和SDH／SONET层，其传输效率高，可以大大节省网络运营成本，从而间接降低用户获得多媒体通信业务的费用。这是一种最直接、最简单、最经济的IP网络体系结构，适用于超大型IP骨干网。IP和DWDM的结合，将出现一个全光IP网络。全光IP网络将按照IP技术和业务的特性进行优化，从而为IP网络乃至电信网络开拓一个新世界。IP overDWDM应该说是宽带IP网络的较好解决方案。全光网在网络节点处采用波长可选的光元件将不同波长的光信号分离，从而进行光的复用与解复用，并可进行光选路和光交换。DWDM技术是全光网的基础。IP技术和DWDM技术结合，IP数据流直接进入大粒度的光通道，可充分综合WDM技术大容量和IP技术统计复用的优势，真正达到IP优化的目的。IPover DWDM组网结合了波长路由和IP路由的技术。波长路由提供了大粒度的复用，而IP路由提供了细粒度的复用，两者的结合为IP应用提供了优化的环境。（1）IP over DWD中存在的问题IP over DWDM才开始发展，ITU和光互联论坛（OIF）正在进行标准化工作。IP overDWDM目前存在的问题有数据网络层与光网络层的适配，物理接口的规范问题和层间管理等。IP over DWDM的帧结构选择是上述问题的关键。DWDM系统本身的特点是业务透明性，它可以承载各种格式的客户层信号。帧结构选择应该考虑到这么几个因素：帧格式对IP包的打包速度和封装效率；帧格式对DWDM系统管理功能的贡献；目前DWDM系统能够提供的光波长类型转换器（OTU）接口类型。目前可用的IP over DWDM帧结构方案选择基本有SDH帧格式和千兆比以太网帧格式两大类。①SDH帧格式的优缺点使用SDH帧格式的好处有：目前大部分DWDM系统的OTU提供SDH接口；SDH格式的帧头中可载有大量的信令和管理信息。其中信令可以完成保护切换之类的工作，管理信息可以辅助DWDM系统完成网管功能。SDH帧格式的局限为：由于IP包的大小和SDH帧的大小不一定匹配，因此在路由交换机接口上SDH帧的分段与组装（SAR）处理将影响设备的吞吐量和性能；使用SDH帧格式需要OTU提供SDH方式的接口，具备SDH方式的转发和再生功能，增加了成本。②千兆比以太网帧格式的优缺点使用千兆比以太网帧格式的好处有：对于 DWDM系统，应采用开放式系统，通过波长转换器将IP数据流接火光传输通道，OTU只需提供透明接口；目前成本较低；在路由交换机接口中无需SAR操作。使用千兆比以太网帧格式的局限为：由于以太网帧是个异步的协议，对抖动和定时敏感；目前千兆比以太网采用10B／8B编码，封装效率稍低；以太网帧格式中不含管理信息，造成对DWDM系统的性能监测困难；传送距离不如SDH帧格式方式。上述两类帧格式各有优缺点，比较而言目前选择SDH帧格式较千兆比以太网倾格式的可能性大。目前帧格式的问题在不断的研究发展中，例如为解决SDH帧格式中对于IP网络一些无用的开销字节而作的简化；为解决以太网帧格式的效率问题对10 Gbit／s以太网接口的研究等。ITU亦希望能研究出一种全新的光接口，全面考虑恒定比特流和突发传输、解决帧结构问题和适配协议、提出光参数等物理接口特性和管理问题。（2）IP over DWDM组网目前，由于OADM和光交叉连接（OXC）等设备不成熟，全光网的发展还处于初期水平，只是点对点的DWDM传输系统。根据目前技术状况，IP over DWDM组网有两种可能的方式。①叠加方式人工配置波道形成IP的骨干中继路由，再在其上进行IP路由的组织。在DWDM节点，除了需要进行波道组织而进行复用器/解复用器背对背的连接方式外，主要采用大容量高速的IP路由交换机进行电信号的上下业务。从这个角度出发，IP over DWDM的组网宜尽量形成环状或总线状，以减小复用器／解复用器背对背连接的不灵活性和对光分插与复用设备（OADM）的需求，从而降低造价。②集成方式使用路由交换机设备作为节点设备，DWDM系统只是作为点到点之间的一种传输手段。在这种方式中，路由交换机设备作为网络中的中间设备，既可完成中继传输又可上下电路。目前新一代路由交换机产品均采用路由计算与包转发相分离的结构，路由计算能力大大增强；采用面向网络拓扑的转发表维护，支持大容量的路由表；包转发机构采用交换矩阵实现无阻塞交换。端口吞吐能力在各种包大小情况下已大致接近线速，单机交换时延已在几十微秒，有能力支持这种方式的组网应用。五、宽带IP网络中的流量工程在90年代初，当IP网络主要由155Mbit／S以下的链路组成时，流量工程主要通过使用路由度量值实现。但是随着网络规模和复杂性的不断增加，基于度量的流量控制变得越来越复杂，以至于对网络的一部分度量进行调整时，判断该调整对网络其余部分的影响变得越来越困难，难以实现对整个网络带宽的全面有效利用。基于ATM PVC链路的IP网络中，可以使用ATM的流量工程部分地满足业务要求。但是作为备份的PVC链路必须提前配置好并安装到ATM交换机中，由于故障节点的不确定性，很难设计出与IP内在的可恢复性相似的备份PVC。MPLS的出现为IP网络中的流量工程问题提供了有希望的解决方案。在宽带IP网络中，尤其是全光IP网络中，MPLS甚至是目前解决流量工程问题的唯一有效方案。流量工程的本质是将业务映射到物理拓扑上去，MPLS通过在输入点和输出点之间建立标记交换路径来实现流量工程。MPLS可通过离线方式计算出全面或部分标记交换路径，并可采用动态协议安装这些路径。将来MPLS可支持基于约束的路由，由网络自身参与标记交换路径计算，减小人工参与的压力与不足，并通过域内路由协议（IGP）的动态路由信息发布加快流量工程对故障的反应和恢复速度。六、宽带IP网络中的服务质量服务质量是IP网络发展中的永恒话题，也是IP网络中相对“脆弱”的方面。虽然充分加大带宽超过业务需求可有效地解决服务质量，但设备端口缓冲能力限制和新应用的不断出现使得带宽增长几乎永远无法满足所有业务的需求，所以宽带IP网络中依然必须处理服务质量问题。目前在IP网络中，端到瑞的服务质量水平存在着三个阶段：尽力服务（Best－Effort）、差别化服务（Differen－tiated）、保障服务。尽力服务是目前大多数IP网络的服务质量现状，差别化服务及保障服务正在不断发展中。差别化服务是一种软服务质量的概念，能提供统计意义上的优先级，而保障服务必须为特定的服务预留确定的网络资源。IETF目前为解决服务质量研究了两种主要的模型，即集成服务（Int－Serv）和分类服务（Diff-sarv）。前者由于面向流的解决方案导致扩展性问题，很多人对利用全程信令技术实现服务质量的实际可操作性持怀疑态度；后者不是单独解决端到瑞服务质量，而是在域的范围内进行业务分类，在设备的服务质量策略支持下，如在网络中进行队列管理、基于漏桶原理的速率控制、基于丢包策略的拥塞管理等，实现服务质量保证。其中，通过MPLS的面向连接的能力和Diff-serv的简单信令技术结合也许能为解决IP网络的服务质量提供更好的方案。七、宽带IP网络中的自愈技术巨大的带宽承载着大量业务使得宽带IP网络的可靠性更为重要，目前由于DWDM系统商用的只是点对点系统，因此，对IP over DWDM方式的网络的自愈保护从光层上只能采用1+1的光纤保护。在 IP层上，当使用动态路由协议时，IP网络本质上具备了自愈功能。这两种保护具有不同的效果：光层的保护时间在毫秒级；而在IP层，由于其自愈功能是通过重新选路实现的，保护时间的长短取决于路由协议发现链路状态改变所需的时间和路由计算重新收敛的时间十般在几十秒左右）。对于大部分普通的IP应用，IP层的保护是足够的，因为应用瓶颈一般在服务器而不是网络。但是对基于IP的实时应用来讲，秒级的时间会影响业务质量。目前基于MPLS流量工程的快速改换路由特性对IP网络的自愈保护已基本可实现到Is左右的路径切换。八、国外宽带IP网络的建设动态1．超高性能骨干网络服务计划1993年，美国国家科学基金会（NSF）开始认识到需要一个比当时的因特网性能更高、速度更快的网络来支持研究工作。同时，联邦政府当时正进行的高性能计算与通信（HPCC）项目也需要高性能的网络作为支撑。因此，NSF决定实施超高性能骨干网络服务（VBNS）划。1995年4月，NSF和MCI公司联合发布了vBNS计划，该计划为期五年，由NSF负责，利用MCI公司的光缆网络和先进的交换技术，建立一个带宽为622Mbit／s的覆盖全国的骨干网络，为科学研究和网络应用研究提供一个宽带的网络。vBNS最大的特点是采用当时先进的ATM技术和SONET传输技术，在光缆网络上通过IPover ATM方法构建一个宽带IP网络，骨干网的连接带宽为622Mbit／s，并计划在1999年升级到2.5Gbit/s。vBNS在骨干网上设有骨干汇接点（PoP），用户分别通过就近的PoP接入到骨干网，接入速率为 622 Mbit／s。vBNS是为科学和研究目的设计的宽带网络，在初期主要为超级计算中心和NSF指定的网络接入点提供高速的网络互连。VBNS设计有12个PoP，目前已经连接了5个超级计算中心和17所大学，并计划允许另外47所大学接人vBNS。vBNS不提供商业应用，只支持各连接的科学研究机构和大学进行包括高性能网络计算、宽带多媒体网络应用、先进路由技术、多播技术、服务质量及其控制技术以及新一代互连网协议（IPv6）等的研究和试验。2．第二代因特网计划世界上另一个先进网络试验项目是由美国80多所大学联合提出的第二代因特网（Internet 2）计划。为了合作研究下一代因特网技术和宽带网络应用，成立了先进因特网开发大学联盟（UCAID）。目前，已有130多所大学参加了Internet 2计划。Internet 2计划提出后，一直没有得到全面的实施。直到1996年，美国政府提出下一代因特网（ NGI）倡议，大力支持发展新一代宽带网络技术，把下一代互连网络作为未来国家信息基础设施（NII），提出下一代因特网的性能应该比现在提高100到1000倍，并且可以无缝地连接各种商业运行的网络。为此，美国政府拿出3亿美元，用于支持宽带试验性骨干网络建设和新一代网络技术及宽带应用的开发。在美国政府的支持下，1998年，UCAID提出Abilene计划，通过与思科、北电网络和Qwest公司的合作，建立一个高速的全国骨干网络，支持Internet 2计划的开展。思科公司负责提供高性能路由交换设备，北电网络提供网络工程技术和服务，Qwest公司提供骨干网需要的光缆。至此， Internet 2计划得以真正全面实施。Abilene计划的骨干网采用先进的IP overSONET技术，去掉了ATM设备，直接在SONET／SDH网络上传输IP数据包。骨干网络带宽为2.5 Gbit／s，计划在全国建立问个千兆比骨干汇接点，在1999年底有64个成员接入。参加Internet 2的各大学通过附近的汇接点以155，622Mbit／s和2.5 Gbit／s等三种速率接入骨干网，实现千兆比的宽带网络互连。Abilene计划还准备在将来把骨干网带宽升级到9.6Gbit／s。该骨干网的建设已于1999年初开始。在Abilene宽带骨干网．的支持下，Internet 2将开展各项宽带网络技术及应用的研究和试验，其中主要的网络技术是服务质量控制技术。为此，Internet 2专门建立了 Qbone网络，用以发展统一的服务质量控制技术，形成国际标准，这将对下一代的因特网、新一代网络通信设备产业和未来宽带网络应用产生巨大的影响。Internet 2的另一项主要目的是支持宽带多媒体网络应用的研究、开发和试验，主要有协同设计、协同实验、远程教育、远程医疗、宽带会议电视。视频点播、视频多播、虚拟现实、远端操作科学仪器等，这些应用将成为未来下一代因特网的主要应用。3．先进网络第三代计划1998年初，加拿大政府提出加拿大先进网络第二代（CANet 2）计划，与美国Internet 2计划相配合，计划采用IP over SONET／SDH的技术，建立贯穿全国的高速骨干试验网络。为此，专门成立了非赢利的公司，负责CANet 2网络的规划、建设、运营管理和维护。1998年9月，加拿大政府又对 CANet 2计划进行了大幅度升级，提出了加拿大先进网络第三代（CANet 3）计划，在CANet 2的基础上，世界上第一个采用最先进的全光网络技术，建立世界上最宽的国家级高速骨干试验网络。CANet 3采用DWDM技术，在一对光纤上同时传输多路光信号，将光纤的传输带宽提高十倍甚至几十倍。另外，CANet 3还直接在DWDM光缆网上用SDH帧格式传输IP数据包，大提高传输效率，降低网络建设和运营成本。CANet 3骨干网络西起温哥华，东至哈利法克斯，中途经过美国芝加哥，与因特网的汇聚点 STAR TAP连接。CANet 3计划有13个千兆比骨干汇接点，各接入网络分别以155，622 Mbit／s和2.5 Gbit／s的速率通过就近的汇接点接入骨干网。和Internet 2类似，CANet 3的主要目的也是支持加拿大研究机构和大学对下一代因特网技术和未来宽带网络应用进行研究。除了服务质量控制技术和宽带多媒体网络应用研究外，还将进行高性能路由交换机与DWDM结合、网络自愈恢复技术、流量工程等网络技术的研究。此外，国际上拟采用IP over DWDM技术的网络还有Sprint，MCI，KDD的KTH21，跨欧州最大的光纤网GTS等。九、中国宽带IP网络展望 新兴的中国网络通信有限公司计划实施中国高速互联网络示范工程，将采用IP over DWDM技术，构建新一代高速宽带网络，迈出了中国宽带IP网络建设的第一步，其主要业务旨在提供宽带批发业务、宽带接入业务、IP电话业务及各种IP业务。此前，中国电信亦在其IP网络中采用了IP over SDH技术，以提高网络的传输速率与能力。其他的运营公司均在规划其网络宽带化的解决方案。随着信息技术的发展以及IP应用的进一步普及，信息量还将增长。相信宽带IP网络以其高速、宽带、灵活方便的优势不断在中国得到应用，它的发展前景十分广阔。
为了方便管理，在网络使用中，给每台电脑分配一个固定的IP地址，这个属于静态IP地址。还有不停变动的IP地址，没有重复的，就属于动态IP地址。是给一些需要网络中大量使用IP办公的人提供便利的，也为了有效的工作率。
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IP：网络之间互连的协议

在人类真正开始迎接新世纪的到来时，现在已经基本上没有人再怀疑IP技术对通信网的深远影响力。经过近几年对IP技术的大力宣传，大批原来的ATM技术支持者现在也已开始转变思想，尤其是在电信领域。发生这种现象的原因在于全球电信管制的放松，大批新兴运营商进入电信领域，他们以新技术开创未来新天地。 ——所以，目前IP技术的应用现状是，老牌运营商基本上还是采用ATM作为核心网技术，而在边缘网络采用IP技术，其总的技术策略是IPoverATM。相对而言，新兴运营商则采用IP技术实现核心网络，当然在边缘也是IP技术，其总的技术策略是全IP网。——虽然，ATM技术有技术复杂性和效率的问题，但是IP技术关于服务质量和地址空间的问题仍十分严重。由于IP分组的可变长度，所以它对不同媒体的适应性更强，而已，目前IP电话、流媒体技术已经开始在IP网络上应用。这对实现人们渴望已久的综合、统一网络而言是一个极好消息。——看待IP技术首先要明确其定位。最初的IP技术并非是为公网设计的，因此，在许多方面它并没有传统电信的特征。IP技术属于一种第三层的技术，它没有提供可靠的面向连接服务，因此，它无法保证服务质量，即大波动的时延和不稳定的丢包率。——IP技术的地址只有32位，其地址空间有限。针对日益急速膨胀的网络，地址问题已经成为制约网络伸缩性与效率的一个瓶颈。——IP地址是二进制的，不便于用户直接使用，需要DNS（域名服务器）。——IP地址不支持用户的移动性，当用户移动后，需要重新设置IP地址。虽然有DHCP，但其远不具备移动电话地址的移动性，引入MobileIP是对IP移动性的一种补充。——IP技术本身不具备安全性，需要增加IPSec之类的协议才能对内容加密。IP技术目前还不支持组播业务，但是未来的网上会议等业务需要这种功能。——过去IP技术主要是应用在固定网，现在IP技术要应用在移动和无线网络，IP技术的效率应该重新考虑。 ——过去IP技术主要应用在中低速网络，现在要考虑在高速网络或光网络上运行的机制和性能。
就是ipv6 IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，它是IETF设计的用于替代现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议。目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。IPv6正处在不断发展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。每个人将拥有更多IP地址。（1）IPV6地址长度为128比特，地址空间增大了2的9中国IPV6主干节点示意图[1]6次方倍；（2）灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；（3）IPV6简化了报文头部格式，字段只有8个，加快报文转发，提高了吞吐量；（4）提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性；（5）支持更多的服务类型；（6）允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展； 来自于百度百科

1、IP地址的历史沿革 （1）早期IP地址：自从1969年美国国防部授权ARPANET进行互联网的试验，就宣告了互联网的诞生，IP地址也随之启用。开始时，由于主机数量很少，IP地址主要用于区分不同主机，人们对IP地址的使用相当自由，但随着主机的增多，这种现象的很多弊端也显露出来，随着许多分类协议逐步被推出，这种现象也在逐渐改观，这阶段使用的IP地址可称为早期IP地址。（2）IPv4地址：1982年，DCA和ARPA网制订了网络传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，这个协议组一般被简称为TCP/IP协议，TCP/IP缔造了未来的网络通讯模式。基于TCP/IP协议，因特网开始使用IPv4地址，32比特，通常用4个点分十进制数表示。它主要由两部分组成：一部分是用于标识所属网络的网络地址；另一部分是用于标识给定网络上的某个特定的主机的主机地址。为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP的设计者将IP地址空间划分为几个不同的地址类别，地址类别的划分就针对于不同大小规模的网络。（3）IPv6地址：随着互连网发展速度的不断加快，无论是CIDR技术还是NAT转换技术，都无法阻止IPv4地址资源的耗尽，对下一代IP协议中足够大的IP地址空间的要求已迫在眉睫。为了满足互联网日益膨胀的地址需求，IETF（Internet Engineering Task Force互联网工程专门工作组）从1994年7月开始经过多年的研究后提出了IP协议的下一版本IPv6，目前人们已经开始了对IPv6地址的推行和局部应用。IPv6地址的128位（16个字节）写成8个16位的无符号整数，每个整数用四个十六进制位表示，这些数之间用冒号（：）分开，为了简化，只要保证数值不变，就可以将前面的0省略，另外，还规定可以用符号：：表示一系列的0。2、IP地址的现状（1）IP地址的分布现状由于IPv4地址的分配采用的是“先到先得，按需要分配”的原则，互联网在全球各个国家和各个国家内的各个区域的发展又是极不均衡的，这就势必造成大量IP地址资源集中分布在某些发达国家和各个国家的某些发达地区的情况。全球可提供的IPv4地址大约有40多亿个，估计在未来5年间将被分配完毕；而我国的情况更加严峻，我国网民已突破1亿，而截止去年年底，我国总共申请到的IPv4的地址仅仅6000万左右。IPv6地址的分配情况也呈现出严重的分布不均衡迹象。从1999年，RIR(互联网资源分配区域性权威机构)开始分配IPv6地址，截止2004年6月，全球已分配的606块地址中，美国、日本、德国、荷兰、英国五个国家分配的地址总数占全球总数的48%，中国却只有11块，仅占1.8%。而据信息产业部电信研究院最新的数据显示，截止2004年11月，全球已分配的IPv6的725块地址中，美国99块、日本73块、德国72块，而中国只有14块。（2）IP地址的应用现状由于IP地址分布的极不均衡，使得真正应用中就出现了部分国家和某些国家部分区域的不够用的现状，这也就出现了IP地址资源跨区域交易的现象。 尽管人人都明白IPv4地址的资源已经越来越匮乏了，IP协议从IPv4过渡到IPv6已经是历史必然，Ipv6地址也已经从1999年开始分配，目前IPv6的实验网6Bone已经遍布全球，但目前的现状，全球各国几乎全部使用的还是IPv4地址，现有的几乎每个网络及其连接设备都支持IPv4。因此要想短期内就完成从IPv4到IPv6的转换是不切实际的。IPv6必须能够支持和处理IPv4体系的遗留问题，可以预见，IPv4向IPv6的过渡需要相当长的时间才能完成。

什么是ipp？ 首先要强调一点，web打印和internet打印是截然不同的两个概念。web打印通常是指如何把浏览器中的web页面更快更好地打印出来。譬如一些优化web图片的打印技术都属于这个范畴。而internet打印是指通过internet来打印。简单理解就是把通常说的网络打印的局域网换成了internet。（见图1）internet打印目前最有能力成为标准的协议是ipp（internet printing protocol）。ipp协议依赖于http协议及其他已存在的internet技术，用来加密传输在公用/私用网络上的打印任务。1998年8月，ipp被提交到ietf（internet engineering task force），于1998年年底被确定下来。ipp是一个在internet上传送打印任务的国际标准，它提供远程打印的高效性和实用性，并且提供远程管理打印机的能力。图1包括hp、microsoft、ibm、sun、novell、xerox在内的几乎所有的打印机制造厂商和网络厂商都参与了ietf（internet engineering task force）的ipp协议的制定工作。在internet上的打印协议，ipp并不是第一个。在其之前lpd协议和line-printer remote协议，虽然它们也是通过tcp/ip来进行打印，但存在许多毛病，例如没有任何智能，不能取得打印机的当前状态。ipp基于客户机/服务器模式，在它的许多执行过程中，都假定客户机的操作系统以及打印设备都支持ipp协议，而且它们都连入了internet或intranet。依靠所安装的操作系统和图形程序，使用者可以通过打印对话框或其他软件观察打印机的工作状态及物理状态。以上只是一种理想的情况。在现实情况中，企业网中只有很少的打印机支持ipp，这就需要一台能够支持ipp的服务器，这个服务器和客户机通过ipp交换信息，而后，服务器将ipp信息翻译给普通打印机，使之进行工作。internet打印最明显的优势是相对于传统的传真机。传真机仅仅只有200dpi的分辨率，而使用internet打印得到的分辨率高达600dpi～1200dpi，用户可以得到高品质的输出。最令人信服的例子是，如果要打印100份同样的文件，传真机几乎无法完成这样的任务。ipp安全吗?对ipp最大的担心是关于它的安全性。一般来说，在实际应用时公司不会把所有的支持ipp的设备都对internet开放，因为那样将会得到许多不想要的东西，如垃圾广告等。当我们在一个局域网中通过工作组打印机进行打印时，可能从来没有想过打印任务在传输过程中的安全问题，在局域网中也没有这个必要。但当我们的打印任务是在internet上传输时，用户和网络管理员都会考虑到如何保护打印任务的安全性和完整性。ietf的ipp协议考虑到了打印的安全性。由于ipp是基于http协议的，所以ipp可以支持http上的任何安全协议。其中最有名的就是ssl（加密套接字协议），它可以提供浏览器和服务器之间安全的信息交换。然而，由于ietf的原则是尽量避免在协议中带有私有技术的成分，故ipp协议要求一个更中立的安全标准，于是提出了新的安全协议tls（传输层安全协议），它可以在ipp客户和服务器之间进行身份验证。但tls目前仍处在开发阶段，所以作为临时的，ssl协议的第三版本将支持ipp安全验证。即使打印任务在传输过程中的安全问题得到了解决，避免了中途拦截和信息篡改，但还有另外一个问题，也就是文档打印完成之后还有可能被非授权人取得。解决的办法就是保护打印机的输出口，使用授权密码才能在输出端取到相应的打印结果。在internet打印具备了加密传输打印内容、保证准确地传输任务的源地址和目的地址以及打印输出端具有取出验证功能后，相信会有越来越多的人感到使用internet打印是非常方便和安全的。hp的printer connection软件是第一个基于ipp的打印软件产品未来的打印模式由于ipp是一种新兴的应用，所以在采用之前，必须对原有网络进行调整，以适合ipp的使用。这种调整涉及到一些网关设备，如路由器、防火墙、代理服务器等等。有人也许担心ipp会加大网络的运行负担。但实际上ipp是基于http协议的，和许多传统的internet应用一样，并不会出什么大问题。在某种情况下，用ipp代替一些低效的老协议甚至可以减少网络总流量，并不会出现类似集线器信息堵塞、来不及处理的情况。尽管ipp还没有在ietf中最终通过，然而在1998年下半年，就已有厂商在他们的产品中支持ipp了。譬如打印机领域的领导者之一的惠普公司。惠普公司很早就进入了ipp领域，在它的4000系列以上的打印机都已经具备了基于ipp协议的internet打印功能。我们特别试验了一下，在打印的质量上几乎没有任何区别，在令人担心的打印传输速度上也比预料的好得多。尽管ipp还没有成为internet打印的最终标准协议，但是由于hp和microsoft这样的厂商的大力支持，想来离成为实事标准也不远了。今年3月份由主要打印机厂商组成的pwg（printer working group）向ietf提交了internet打印协议ipp 1.0的修正版。如获通过，用户在明年初就可将电子邮件直接发送到打印机上打印了。也许在未来的某一天，我们在出差的时候，只要向总部的秘书告诉一下下榻酒店商务部打印机的ip地址，那么有关会议文件的事宜就一切ok了。这一天很快就会到来。想要具体了解ipp协议可以到站点http://www.pwg.org/ipp/去查询，想要了解hp基于ipp协议产品可以到站点http://www.hp.com/net_printing/ppss/ipt_specs.html 去查询。
PPPoE 全称是Point to Point Protocol over Ethernet（基于局域网的点对点通讯协议），这个协议是为了满足越来越多的宽带上网设备( 即 ADSL , 无线等 )和越来越快的网络之间的通讯而最新制定开发的标准，它基于两个广泛接受的标准即：局域网Ethernet和PPP点对点拨号协议。对于最终用户来说不需要用户了解比较深的局域网技术只需要当作普通拨号上网就可以了，对于服务商来说在现有局域网基础上不需要花费巨资来做大面积改造，设置IP地址绑定用户等来支持专线方式。这就使得PPPoE 在宽带接入服务中比其他协议更具有优势。因此逐渐成为宽带上网的最佳选择。 PPPoE的实质是以太网和拨号网络之间的一个中继协议，他继承了以太网的快速和PPP拨号的简单，用户验证，IP分配等优势。在实际应用上，PPPoE利用以太网络的工作机理，将ADSL Modem的10BASE－T接口与内部以太网络互联，在ADSL Modem中采用RFC1483的桥接封装方式对终端发出的PPP包进行LLC/SNAP封装后，通过连结两端的PVC在ADSL Modem与网络侧的宽带接入服务器之间建立连接，实现PPP的动态接入。PPPoE接入利用在网络侧和ADSL Modem之间的一条PVC就可以完成以太网络上多用户的共同接入，实用方便，实际组网方式也很简单，大大降低了网络的复杂程度。 PPPOE具备了以上这些特点，所以成为了当前ADSL宽带接入的主流接入协议。

正当全球为升级到IPv6的努力雷声大雨点小而头疼不已时，日前从优恩艾斯通播网技术（北京）有限公司传来的一个振奋全球的消息，可以使这个痛苦彻底结束了，因为该公司已经成功开发出超级IP协议（简称SuIP），这个技术毫不含糊地彻底淘汰了IPv6。它之所以有如此大的影响力，是因为其解决问题的能力已经完全超过IPv6技术，而其所需要的成本却只有IPv6升级网络成本的百万分之一！超级IP技术100%兼容现在网上已经运行的IPv4,不需要任何硬件的投入，仅仅对软件做一点很小的升级就可以实现。其网关侧软件规模之小令人叹为观止，用仅仅不到500行程序代码即能实现。因而能将全球需要上万亿美元投入的IPv6的进程彻底中止。 在过去，因为没有别的技术可以选择，业界被逼无奈也只好走IPv6这座独木桥，那怕最终需要天文数字般的巨大投资。但是现在由于超级IP的开发成功，全球IPv6的所有工作应当尽快全面停止了，因为继续的投资将纯粹是浪费，并且是金额极其巨大的浪费。特别是对于现在利润迅速枯竭的中国固网运营商来说，这种浪费更是生死攸关的大事。超级IP对于全球运营商、设备供应商和广大用户来说都是一个天大的好消息，他们将节省上万亿美元，因为他们不必进行这种毫无意义的研发投入和设备投资。如此巨大的投资除了使他们的IP地址更长一些，空间富裕一些之外，几乎没有任何别的好处。IPV6就要面临被淘汰，而对于在IPv6上已经付出大量心血的人来说，这可能是个一时难以接受的局面。但事物是发展的，新陈代谢是自然界的发展规律。“改弦更张”未尝不是件好亊。由于超级IP会使几乎所有人都得到巨大利益，因而会是一个皆大欢喜的结局。IPv4地址不足问题的由来现在之所以会出现IPv6的技术，完全是由于最初IPv4协议设计时没有充分考虑其资源需求量，导致现在IPv4地址的资源不足。IPv4有32位二进制地址，其理论空间约为43亿个(232＝4294967296)地址，平均地球上每个人不到一个地址（现有65亿人口）。如果考虑到理论上的地址空间不可能100%被实际充分利用，并且由于联网的机器（如大街上的摄像头等）也需要分配IP地址，所以IPv4地址空间不足问题的确是必然存在的，这就如同是网络领域的“千年虫问题” 注1。为解决计算机千年虫问题，全球付出了5000亿美元以上的代价，如果要使网络从IPv4转换到IPv6，付出的成本更是高达上万亿美元来计算，而且时间会非常漫长。为什么不断出现这种因区区几个字节的代码空间不足问题，就需要整个社会付出如此的巨大资金代价和漫长时间代价去解决，应该从根本上引起人们的思考，而不是用一句：“当初谁也没想到”去应付，因为这种代价实在是太大了。超级IP技术的问世表明了，这类问题并非一定都要采取如此巨额投入才能去解决，完全可以另辟蹊径。解决IPv4地址不足问题的传统努力其实，解决IPv4地址不足的努力是相当多的，并且有很多在现网上已经得到广泛的应用。这些努力主要有两个大类：第一类是提高IPv4地址的空间利用效率，如子网技术和超网技术。这些技术是解决由于IPv4地址类别之间空间差异过大，导致地址空间利用率太低而出现的。虽然这些技术的确有效地提高了IPv4地址空间的利用率，但其根本局限也是很明显的，因为无论这种技术如何发展，最高的地址利用率不会超过100% ,最终还是会受到IPv4地址总空间容量的根本限制。第二类是利用私网（NAT，Network Address Translation 网络地址转换）注2技术对IP地址进行重用，从而等效于实现了IP地址空间的扩展。我们现在经常在自己的电脑上见到的如：192.168.1.12这样的IP地址就是私网地址。特别是当前已经大量普及的利用端口号进行地址转换的私网技术（NAPT），它实现了IP地址空间巨大的扩展。私网技术的突破是非常重要和带有本质意义的，因为它事实上已经突破了IPv4地址总空间容量的限制，相当于在IPv4的基础上生长出了新的地址空间，而且超级IP证明了这种生长能力近似于是无限的。IPv4地址不足的问题本身也远不象人们想像得那样大。就象电话号码升位一样，最初，一些电话号码是5位、6位的城市升位间隔非常短，但当升位到8位后几乎就不再有升位的需要了。因为8位号码理论上有1个亿的号码空间，由于0字头和1字头一般被保留，因此8位的实际电话号码空间一般为8000万。至少从目前来看，很难想像世界上会出现8000万人口的城市。因为IPv4的地址空间和地球上总人口刚好差不多，当初设计IPv4的时候如果多两个字节的话，其实也就根本不会出现IP地址不足的问题了。这种比现在IPv4多两个字节(216＝65536)的IP地址的空间为65536*43亿=281万亿。就算未来地球上的人口终极情况下达到1000亿，平均每个人也可以有2810个。IP地址的需要量比电话号码多一些，但并不象一些人想像得没有止尽。因此，如果这种私网技术可以良好运行的话，IPv4地址空间不足的问题就已经算是解决了。不幸的是，私网技术实现的地址扩展有一些根本性的缺陷，就是由于私网地址的引入，使得全网IP地址端到端的可访问性受到极大限制。具体说就是从私网向外呼可以呼得通，但从外面的公网或另外一个不同私网来呼就呼不通了。私网的这种端到端可访问性的限制给IP通讯带来了极大的麻烦，因此出现了很多想解决这个问题的技术，如私网打洞技术等。但这些技术对私网穿透问题的解决都很不理想，而且把问题搞得越来越复杂。事实上端口本来是用于表达业务的，而在私网中用来进行地址映射，并且即使在正常的穿过私网的IP通讯中端口号一般都会发生变化，这也使得IP协议变得越来越复杂化。 那么，接下来一个很容易产生的思路就是：如果我们把私网穿透上的缺陷彻底克服了的话，一切问题不就全都解决了吗？
一、IP是Intellectual Property（知识产权）的缩写。有人将文化娱乐产业IP定义为，一些时代化、符号化、系列化和粉丝化并可转化为文化产品核心元素的热门关键词。 在举行的“2015乐视营销推介会”北京站上，乐视试图拼图出来“超级IP”的定义。乐视网网络事业群运营总裁高飞认为，“超级IP”应该有四个关键因素：制作出品，编制主创，播放平台（渠道），营销。只有把这四个因素联动起来，才能把“超级IP”的价值发挥到最大。二、“超级IP”应该具有以下有四个特点：一是要拥有一定的粉丝量，这是超级IP的基础；二是IP必须具备当下性，即它都有一定的时间性，必须适应现在这个时候，否则你再超级，你的内容再好也没用；三是应该具有聚合能力，可以引起广泛的整合的需要的，可以在四处发散的；四是互动性，一定能够跟当下的用户互动起来，而能互动起来的IP，无非就要具有话题性。三、对于“超级IP”的内容生产者来说，需要在内容制作的早期就考虑到用户的需求。“如果主要工作是编剧，为什么一个编剧要参与到很多运营的事上来，这代表着未来互联网给（内容生产者）一个非常强烈的信号，要从内容制作的最初阶段就要考虑到很多用户的需求，能够（把这些用户/客户需求）更好地结合到剧情中来。”换句话说，需要在开始剧本创作时，就得考虑如何把用户/客户需求的内容结合到剧情中去，而能够承载这些内容的IP才可能成为所谓的“超级IP”。四、事实上，这种“超级IP”的运营思路，有些类似于之前电影、电视剧商业运营中的“植入式广告”，但是“超级IP”与“植入式广告”最大的不同在于，它们不仅仅是商业机构，比如电影、电视剧的出品方、制片方以及广告商，强行制造出来的，而是自身也需要有很强的生命力，能够在用户中转播或者易于被传播，能够让广告商（“超级IP”的客户）需求与用户（C端）需求能够自然而然地互动起来，也就是说到的“超级IP”后两个特性。这是和IPV6不是一个概念的，下面是IPV6的介绍。1、地址长度为128比特，地址空间增大；2、报文头部格式灵活、报文处理速度加快；3、简化报文头部格式，提高了吞吐量；4.、安全性提高；5、支持更多的服务类型； 6、允许协议继续演变，增加新的功能。
有超级IP？ 没听说过 你在哪个地方看到？ 下一代的IP是V6 指版本号