《物联网工程导论》课件第七章.pptx

1、目 录7.27.37.57.1十进制网络系统十进制网络地址分配方法十进制网络的地址表示方法十进制网络应用场景7.4未来网络典型应用7.6在IPv4环境下访问IPV9资源的方法7.1十进制网络系统7.1.1 十进制网络的产生与特点u十进制网络的产生 在1998 年，中国研究员谢建平提出了IPV9，全名是 采用全数字编码为计算机分配地址的方法。IPV9 是借用美国 IP 概念的一个“昵称”。为了和美国的IPv4和IPv6区别，中国的IPV9中的V是大写，不是小写。2001年，获得批准（CN98 1 22785）专利，又先后获得了南非、土耳其、哈萨克斯坦、俄罗斯、韩国、朝鲜、香港、等十多个国家和地区

2、的专利授权。2004 年，IPV9申请美国专利，先后被美国专利局发出七次“非最终驳回意见”、六次最终驳回书，期间更是遭遇了美国 IETF 高级成员和美国著名 IT 公司的一再非议。2011 年，美国政府权威专业机构就已经从法律上和技术上确认，中国拥有 IP 框架下与美国因特网现有技术不同的、自主知识产权的主权网络核心技术。7.1.1 十进制网络的产生与特点 这项专利涵盖了新型地址编码设计、新型寻址机制和新型地址架构设计三项技术，构成了建设一个新一代 IP 网络最底层的核心技术体系，同时兼容 IPv4 和 IPv6 技术的因特网。IPV9协议是指0-9 阿拉伯数字网络作虚拟IP地址，并将十进制作

3、为文本的表示方法，即一种便于找到网上用户的使用方法；为提高效率和方便终端用户，其中有一部分地址可直接作域名使用；IPV9具有巨大的可分配 IP 地址数量，它拥有最大 2048 位地址，是未来数字世界的基石。7.1.1 十进制网络的产生与特点u十进制网络的特点 中国IPV9具有以下显著特点。（1）中国IPV9可以兼容、覆盖IPv4、IPv6，解决了IPv6不能兼容IPv4所导致的高成本重复投资建设的问题，提供了基于IPv4、IPv6的应用(用户和服务)安全、快速、平稳过渡到IPV9系统平台的可靠途径。（2）中国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，包括全部硬件和软件

4、，都在我国自主控制中。（3）中国IPV9可以自主决定安全等级、安全系数以及安全控制的权力分配和手段等，从根本上说就是“不受制于人”，不受制于美国政府、美国军方、美国企业和美国情报安全部门。7.1.1 十进制网络的产生与特点（4）中国IPV9起点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以减少和节省不必要的开销成本，增加效率，充分满足相当长时期十进制网络科学领域的政、商、产、学、研用户需要。（5）中国IPV9具有ISO/IEC国际标准化组织确定的十进制网络必须具备的明显基本条件，即：主权网络基础技术特征；脱离包括因特网在内的既有网络的设计缺陷和技术劣势;

5、在网络可控、可信、安全、可靠方面明显优于既有网络。7.1.2 十进制网络系统组成系统硬件组成 未来网络核心技术包括：路由器层次架构及以国家主权为管理域的设计；地址长度与实际应用不定长不定位的架构与实现；虚实电路及三、四层混合网络架构；字符直接路由的关联理论与实现；新的IP地址、简易方便的 分隔符、根域名服务器和国家域名的命名规则；报头地址跳频加密技术；IP地址加密技术；采用以上基础性理论提高信息安全的可能性的问题。此外，还需解决经典计算机、量子计算机、生物计算机机器语言与文本表示方法的关联理论问题；经典计算机、量子计算机数据在同一光纤或大气通道传输时互不干扰的理论依据。7.1.2 十进制网络系

6、统组成未来网络的核心技术主要由以下三部分组成：（1）IPV9网络协议体系 网络协议即网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。网络协议是互联网的基础，可以说谁掌握了网络协议的标准，谁就掌握了未来网络。十进制网络采用我国自主研发的IPV9协议，创建了我国自己的互联网规则。协议是根据采用全数字码给上网的计算机分配地址的方法发明专利实施并发展而成，以十进制算法为基础的协议，整个网络系统主要有十进制网络地址协议、十进制网络报头协议、十进制网络过渡期协议、数字域名规范等协议和标准构成。十进制网络协议能兼容现有互联网络协议IPv4、IPv6，又可实现逻辑隔离，达到安全可控。7.1.2 十进制网络系统组

7、成（2）未来网络地址分配体系 未来网络体系建立了自己的地址分配体系，我国能够按照自己的意图对IP地址和MAC进行自主分配，同时还可以重新分配IPv4和IPv6的地址，从而成为继美国之后世界上第二个拥有网络地址资源所有权、网络地址资源分配权的国家。（3）域名解析体系 十进制网络提出了具有自主知识产权的数字域名，并进而建立了我国自己能够控制的域名解析体系。所谓数字域名，是以阿拉伯数字替代传统的英文字母作为域名，即给每台上网的计算机或智能终端设备分配了一个由09的10个数字组成的域名。数字域名以地理概念清晰、简明易记的数字分配域名，一个数字域名由类似电话号码的国家代码、地区代码和智能终端代码（也可以

8、是现有的电话号码）组成，符合人们拨打电话的习惯。7.1.2 十进制网络系统组成 中国十进制网络体系既可独立解析IPV9域名，又可同步兼容解析IPv4/IPv6域名，既可集中统一解析，又可就地分散解析，并可实现数字域名、中文域名、英文域名三种域名兼容解析。为了与现有互联网实现兼容，采用双协议栈技术即在一台设备上同时启用IPv4协议栈和IPV9协议栈。这样，这台设备既能和IPv4网络通信，又能和IPV9网络通信。如果这台设备是一个路由器，那么这台路由器的不同接口上，分别配置了IPv4地址和IPV9地址，并能够分别连接了IPv4网络和IPV9网络。如果这台设备是一台计算机，那么它将同时拥有IPv4地

9、址和IPV9地址，并具备同时处理这两个协议地址的功能。7.1.2 十进制网络系统组成十进制网络系统拓扑结构图如下所示：7.1.2 十进制网络系统组成 按照以上基于十进制网络地址和双协议栈设计，十进制网络系统硬件组成包括：IPV9网络的核心路由器、边缘路由器、IPV9-IPv4协议转换路由器、嵌入式路由器、客户端、北斗/GPS网络授时服务器、IPV9国产芯片（兆芯）的软、硬件应用平台等已产业化。十进制网络系统硬件设备组成如下。（1）核心路由器 核心路由器又称“骨干路由器”，是位于网络中心的路由器。（2）边缘路由器 边缘路由器，又称“接入路由器”，是位于网络外围（边缘）的路由器。核心路由器和边缘路

10、由器是相对概念。它们都属于路由器，但是有不同的大小和容量，某一层的核心路由器是另一层的边缘路由器，核心路由器用于十进制网络核心网络环境，实现大容量数据交换。7.1.2 十进制网络系统组成 （3）IPV9-IPv4协议转换路由器 用于IPV9和IPv4协议相互转换。通过4to9网络接口设备把IPv4协议数据使用预设的映射规则转换成IPV9协议数据。通过9to4网络接口设备把IPV9协议数据使用预设的映射规则转换成IPv4协议数据。（4）嵌入式路由器 低成本用户端接入路由器，可以方便的部署在可以接入IPV9网络和Internet应用的场合。（5）客户端 目前支持Centos5.5 32bit、Ce

11、ntos 7 64bit客户端，后续支持主流版本Linux发布版本。目前支持VMware的IPV9虚拟机，方便客户使用现有硬件设备快速部署。（6）北斗/GPS授时服务器 支持北斗、GPS卫星信号，提供IPv4、IPV9协议NTP Server。用户设备可以通过IPv4或IPV9协议授时。7.1.2 十进制网络系统组成十进制网络软件系统 十进制网络网管系统、十进制网络地址自动分配接入系统，以开源Linux为基础二次开发的操作系统、采用中国自主知识产权的IPV9网络协议的操作系统、内核和应用层及网络授时均做了国产化工作（工信部、国防科大优麒麟-V9桌面版、火狐浏览器-V9、V9飞龙服务器版操作系统

12、、V9嵌入式操作系统）、IPV9 Windows 7协议栈、Windows 7系统IE浏览器IPV9插件等已研发成功。7.1.2 十进制网络系统组成（1）网络网管系统 十进制网络管理系统是一套基于Web界面的提供网络监视以及其他功能的综合性网络管理系统，它能监视各种网络参数以及服务器参数，保证服务器系统的安全运营；同时支持IPv4和IPV9两套协议，并提供了灵活的通知机制让系统管理员快速定位并解决存在的各种问题。（2）网络自动分配接入系统 系统通过OpenVPN架设虚拟专网，IP 通道完成9over4数据传输，TR069作为控制协议推送数据到终端，最终实现IPv4子网到子网或者IPV9传输。实

13、现在不同个人路由、同一企业路由，也可以是企业、个人路由到骨干路由之间的传输。在虚拟专网里，采用TR069协议推送自动分配的个人地址、手动分配的企业地址，同时自动推送个人或企业的4to9路由到设备路由器。7.1.2 十进制网络系统组成 （3）网络 Windows协议栈 在Windows操作系统原有的IPv4和IPv6协议基础上，增加了IPV9协议，实现双协议栈工作访问，系统实现如下图所示。7.2十进制网络地址分配方法7.2.1 分配算法产生的背景 为了使信息可以在互联网上正确传输到目的地，连接到互联网的每台计算机必须拥有一个唯一的地址。目前对于地址的编制方法有三种：一种是“IP地址”，由小数点分

14、割的四段数字构成；另一种是“域名”，由小数点分割开的一系列字符串，第三种是“中国域名体系”，由小数点和斜线分割三级域名组成。目前，互联网使用的地址方案仍为最初制定的IPv4协议，在互联网发展的初期这些地址似乎已足够全世界使用，IPv4也取得了难以置信的成功，但是在20世纪的最后20年里，全世界互联网的发展极为迅猛，接入互联网的主机数量每年都在成倍增长，因此，现有的地址数量已无法满足这种发展。而地址也将被越来越广泛的运用到电子商务的物流码、空间码、身份码、数字货币以及三维地理码等其他智能终端，原有的地址分配技术不能满足社会发展的需要。7.2.2 十进制地址分配方法联网计算机的地址分配步骤如下。（

15、1）将所有联网计算机和智能终端的各种外部地址定义为十进制数值，其表示范围为100-10256之间的十进制整数，并通过计算机和智能终端的输入口，如键盘、语音输入设备等将地址输入到计算机。（2）将所有联网计算机和智能终端的内部地址定位为二进制数值，其表示范围为20-21024之间的二进制数；（3）地址分配方法可用定长不定位的方法或者定位不定长的方法与二进制内部地址相对应；7.2.2 十进制地址分配方法 （4）数据库中除存放有外部地址，还储存有数字、英文、中文等以各国文字申请的顶级域名，以及现有的电话号码、地区号码、城市号码、手机号码等通信号码、MAC地址以及基于十进制编码的最新数字域名；（5）数据

16、库中的地址被直接对应为计算机内部的二进制地址，并通过光缆、微波和同轴电缆等传输介质将数据流通过网关指向主机，字符域名可以经域名解析后找到其十进制地址，并指向其主机所在地址，数据库中的电话号码、手机等通信号码通过指向网关直接指到该通信号码所属的通信系统中。7.2.3 网络地址组成及结构u网络地址组成 十进制网络默认的IP地址为256位，分割成8段，每段32位，用单边中括号“”或“”符号分割，两个符号都可以使用，但不能混合使用。为了实现和IPv4、IPv6地址的兼容，将完整的32位IPv4地址和128位的IPv6地址保留在IPV9的最末尾地址段，用第一段地址的值作为标识符指向IPv4或IPv6。地

17、址映射关系如下表所示。IPv4与IPV9地址映射关系表IPv6与IPV9地址映射关系表位编号1-9697-128129-224225-256长度（bit）96329632映射关系00000IPv4地址位编号1-9697-128129-256长度（bit）9632128映射关系1000IPv6地址7.2.3 网络地址组成及结构 对于隧道技术中的IPV9节点，当需要给其分配IPv4/IPv6兼容地址使其在对应的网络中与其他节点进行通信，此时映射策略如下表所示。其中前缀为1000000000，标志位的000和001两个数值分别对应IPv4和IPv6，其余为以后功能扩展保留。例如，IPv4地址192.

18、168.100.1映射为10000000006192.168.100.1。该地址映射的转换通过IPV9/IPv4双栈路由器实现。IPV9引入了分层的概念，将地址分为42层，在表示方案上与IPv4的无类别域间路由（CIDR）类似，通过在IP地址后加斜杠和十进制的方式表示。位编号1-1011-2930-3233-9697-128129-224225-256 长度（bit）1019364329632内容前缀保留标志0作用域IPv6专用IPv4专用IPV9兼容IPv4/IPv6地址映射关系表7.2.3 网络地址组成及结构u网络地址结构 联网的计算机和其他智能终端地址分配的方法中，整个外部地址被平均分为

19、4个域、8个域、16个域或256个域，每个域地址的数值范围分别为100-1064，100-1032，100-1016或100-101之间的十进制整数。其内部地址也被相应地分为4个域、8个域、16个域或256个域，每个域地址的数值范围分别为20-2256，20-2128，20-264或者20-24之间的二进制数。每个域之间必须用一个分隔符将各个域地址分隔开。如果在所述地址或内部地址中有一段连续的全0域，可以用一对大括号或中括号来替代。如果在所述地址或内部二进制地址中有不止一段的连续全0域，则每一段连续全0域可以用一对大括号或中括号来替代，并且在括号内用阿拉伯数字表明每一段中有几个全0域。如果在所

20、述地址或内部二进制地址的一个域内，有连续相同的一段阿拉伯数字，该段阿拉伯数字可以用一对小括号来替代，并且在小括号内从左至右标明要省略的数字、连接符和省略的个数。7.2.4 地址分配实例（1）实例一 将整个外部地址平均分成8个域，每个域地址为100-1032之间的十进制整数，并且域地址之间以中括号分隔开，这种地址形式为YYYYYYYY，其中每个Y代表一个域地址，以32位的十进制数表示。整个内部地址也将被分为8个域，每个域地址为20-2128之间的二进制数，其地址形式为XXXXXXXX，每个X代表一个域地址。以128位的二进制数表示。例如：00000000033389732222778830378

21、30300000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000098756794845939093874010000000000000000000098998902189300000000008974653839209584 在该地址中，每个十进制数靠左边的多个连续零可以不写，但是全零的十进制至少用一个零来表示。那么，上面的地址可以写成：333897322227788303783

22、030000987567948459390938740198998902189389746538392095847.2.4 地址分配实例 为了进一步简化地址的表示，可以将地址中的连续0域用一对“”来代替。例如上面的地址可以进一步简化为：3338973222277883037830398756794845939093874019899890218938974653839209584 又例如：0 0 0 0 0 0 0 1 可简写成 1或 7 1 0 0 0 0 0 0 0 0 可简写成 或 8 应该注意的是。在上述地址简写中。只能使用一次“”来表示连续的全零域，这是因为多次使用 将会造成地址的不

23、明确。例如，地址0 0 012345678987654000可以简写成：312345678987654 或者3123456789876543，也可以是0 0 0123456789876543。但是不能写成 12345678987654，否则，在还原地址时无法决定地址左边和右边全零域的个数，从而导致地址不明确。7.2.4 地址分配实例 另外，为了进一步简化地址，如果在一段域地址内，有连续相同的一段阿拉伯数字，该段阿拉伯数字可以用一对小括号来替代，并且在小括号内从左至右标明要省略的数字、分隔符和省略的个数。例如：0012345678000000000987654000000980098000000

24、0可以简写成 12345678（0/9）987654（0/6）980098（0/4）3。在联网计算机和智能终端的地址分配过程中，必须将外部地址与内部的二进制地址相对应起来，为此本实例采用定长不定位的方法使两者相对应。例如，外部地址719将被对应于内部二进制地址7（0251）10011，地址721将被对应于7（0251）10101。以上地址方法可以分配给网络接口，如可以分配给单个网络接口，该标识则作为单播地址，以单播地址为目的地址的报文将被送往由其标识的唯一网络接口上。单播地址具有多层次的网络结构具有很好的伸缩性，有利于解决路由寻址的难题。7.2.4 地址分配实例 例如，一个聚合全局单播地址可具

25、有三个层次，即公众拓扑层、站点拓扑层和网络接口标识，公众拓扑层由地址前缀（FP）、顶级聚合标识（FLA）、保留域（RES）和二级聚合标识（NLA）组成，所述站点拓扑层由站点级聚合标识（SLA）组成，所述网络接口标识仅由网络接口标识组成。具体结构如下表所示。例如，一个地址的FP为1001，TLA标识为8960，RES为9806，NLA标识为9999999，SLA标识为8887，网络接口标识为0。整个地址应标识为1001（0/24）8960（0/4）9806（0/14）（0/25）9999999（0/28）88874。在该地址中，通过格式前缀路由系统能很快地分辨出一个地址是单播地址或是其他类型的地

26、址，顶级聚合标识是路由层次中最高的一个层次，缺省路由器在路由表中必须给每一个有效顶级聚合标识建立对应的一项，并提供到这些顶级聚合标识所表示的地址区域的路由信息。7.2.4 地址分配实例 顶级聚合标识的组织在标识内部各个站点时使用二级聚合标识。在分配二级聚合标识时可以根据需要选择分配方案，建立其内部寻址层次。建立层次结构可以让网络在各级路由器上更大程度地聚合，并且让路由表的尺寸更小，可以建立其结构如下表所示。站点级聚合标识用于个别组织（站点）建立其内部的寻址层次结构和标识子网号，其结构如下表所示。其中，站点级聚合标识域内的层次数目和各层次上的SLA标识长度的选择由各组织根据内部子网的拓扑层结构来

27、自行确定。当一个站点需要重新编址时，这个站点内的所有地址只有顶级聚合标识和二级聚首标识两部分（公众拓扑层）需要做一定的改动，而站点级聚合标识和网络接口标识两部分可以保持不变。这样的分配给互联网网络地址的管理和分配带来了很大的方便。N L A1站点标识S L A1子网号7.2.4 地址分配实例（2）实例二 本实例中，各计算机和智能终端的地址统一分配的方法，其步骤与实例一基本相同，但是外部地址与内部地址对应编制时可以采用定位不定长的方法。该方法将所有联网计算机和智能终端的各种外部地址定位为十进制数值，其表示范围为100-10256之间的十进制整数，将所有联网计算机和智能终端的内部地址定位为二进制数

28、值。其表示范围为20-21024之间的二进制数，然后可采用定位不定长的方法将外部地址与二进制内部地址相对应。定位不走长的方法，是将外部地址中的每一位十进制数与计算机的内部地址中的每四位二进制数相对应。例如，外部地址 777778833对应的内部二进制地址为 011101110111011101111000100000110011。在本实例中，地址中的每一位十进制数对应于四位内部二进制数。实例1与实例2的技术方案中。地址可以同时分配给多个网络接口，形成群集地址。其结构与单播地址相同，地址也可以分配多播地址，以多播地址为目的的地址报文会同时被拥有该多目地址的所有网络接口接收到。7.2.4 地址分配

29、实例（3）全零组成的地址 上述地址编码方法还定义一些特殊用途的地址，如用全零组成的地址为未明确地址，不能分配给任何一个节点，即意味着网络接口暂时没有获得一个正式的地址。（4）全数字1地址 如果地址为全1，即本地回送地址，在一个节点希望将报文回送给自己时使用。当测试协议栈是否正常工作时，通常也使用本地回送地址。7.2.5 网络地址的特点 一种采用全数字码给上网的计算机分配地址的方法，由入网号码、电话号码、分类号码组合的全数字编码地址构成。入网号码为国家和地区的数字编号。电话号码包括国际长途代码、地区区号以及单位或个人的电话号码的组合。分类号码为国家或地区对统一业务类别分配的数字号码，这部分数字号

30、码可以根据用户所在国、地区或网站的规定制定，可以只规定到大类，也可规定到小类。在使用中，如果希望对自己的地址加密，还可在入网号码后或电话号码后加入保密数字号码，保密数字号码可由客户自己提出并经地址编制单位登记。使用时只要采用电话拨号或键盘连续输入正确的数字编号，连通后便可上网，方便快捷。7.3.5 网络地址的特点 电子邮件邮箱的地址也可采用全数字编码的方式，由用户名数字号码和该邮箱所在的邮件服务器的域名的数字号码组成。Internet服务商要为用户设立一个邮箱，邮箱的名字包括用户名、邮件服务器和“”三部分组成，一般也是采用十进制数来表示。为使全世界通用，本系统包括一个将十进制数字地址与现有互联

31、网的域名和IP地址相对应的转换器，该转换器由翻译软件构成。只要指定一个全数字编码的地址就能转换成对应的IP地址、域名或中国域名体系，并且全球唯一。本方法除可以给每个上网的计算机分配一个固定的静态地址外，还可给临时上网的计算机分配一个动态地址.为方便用户使用十进制地址，需要建立一个辅助信息数据库，用户只要打开该数据库，即可查询到所需的上网地址。7.3十进制地址表示方法7.3 网络的地址表示方法u小括号表示法 由于十进制网络的默认地址长度为256位，这样无论采用4段还是8段，在每一段中仍然会有很多位。例如采用8段表示时，每一段仍然有32位。这样在一段中就会出现下面的情况：0000000000000

32、0000000000000110100 01011111111111111111111111111111 这样的情况不仅输入繁琐，而且很容易少输或者多输，使用户眼花而不利于数位。为了方便，引入了小括号表示法（K/L）。其中“K”表示0或1，“L”表示0或1的个数。这样上面的两个例子可以简写成：（0/26）110100 010（1/29）7.3 网络的地址表示方法 u中括号十进制 十进制网络地址有五种类型，分别介绍如下：（1）纯IPV9地址 这种地址的形式为：YYYYYYYY 其中每个Y代表一个从0到232=4294967296之间的十进制整数。（2）兼容IPv4的IPV9地址 这种地址的形式为

33、：YYYYYYYD.D.D.D 其中每个Y代表一个从0到232=4294967296之间的十进制整数，D代表一个原来IPv4的0到255之间的十进制整数。7.3 网络的地址表示方法 （3）兼容IPv6的IPV9地址 这种地址的形式为：YYYYX:X:X:X:X:X:X:X 其中每个Y代表一个从0到232=4294967296之间的十进制整数。X代表一个原来IPv6从0000到FFFF之间的十六进制数。（4）特殊兼容地址 为了能从IPv4、IPv6向IPV9平滑升级，设计了一些兼容地址。其中，在IPv6地址中有一些是为了兼容IPv4地址而设计的兼容地址，为了能把这部分平滑地向IPV9地址过渡，对

34、此做了特殊处理：在这部分地址前加上适当的前缀形成。为了让它们表示更为直观避免书写中因为疏忽易导致的错误，引入了简写的办法：7.3 网络的地址表示方法 yyyyx:x:x:x:x:x:d.d.d.d 其中，每个y代表地址为32比特，用十进制表示；每个x代表原来IPv6地址为16比特，用十六进制表示；每个d代表原来IPv4地址为8比特，用十进制表示。例如:0000147147471199933223556889147258369 可书写成:0000E0:877B:12:4F3D:D53:3519:8.198.252.1 或:4E0:877B:12:4F3D:D53:3519:8.198.252.1

35、7.3 网络的地址表示方法u大括号十进制这种方法将256比特的地址分成4个64比特十进制数加上分隔它们的大括号来表示。表示方法的形式是“ZZZZ”，其中每个Z代表地址为一个64比特部分，并使用十进制表示。它的用法和Y完全一样，同时和Y兼容，二者可以混用。这样就大大地方便了目前IPv4地址在IPV9中的兼容地址。例如：zzzz;zzyyyy;zzyyyd.d.d.d;zzzyd.d.d.d;zzzyJ.J.J.J;特别是最后一种地址格式最为有用。最后，需要说明的是，在符号表示时，中括号和大括号在使用时不分前后的。即“”和“”、“”和“”不分。7.3 网络的地址表示方法u地址前缀的文本表示IPV9

36、地址方案与IPv4的超网和CIDR（无分类编址）方案类似，都是通过地址前缀来体现网络的层次结构。在IPV9地址前缀的表示上，采用了类似于CIDR的表示法，其形式如下：IPV9地址/地址前缀长度其中，IPV9地址是采用IPV9地址表示法所书写的地址，地址前缀长度是指明地址中从最左边组成地址前缀的连续比特位的长度。在此，必须注意IPV9地址中用的是十进制数，但前缀长度却是指的二进制而言的，因此，必须小心计算前缀。例如：200比特的地址前缀13140002241690可表示为：131400022416900/200或 1314322416900/200或 13140002241692/200或 13

37、1432241692/2007.3 网络的地址表示方法uIPV9地址ping实现十进制网络IPV9地址已经在实际应用中实现，通过ping命令就可以看到实现的界面，如下图所示。7.3 网络的地址表示方法u过渡期的IPV9地址IPV9可以兼容IPv4、IPv6技术协议的互联网，但是IPv4、IPv6技术协议不能反兼容IPV9。兼容的概念是并行共存、是逐步和适度的转移应用和数据服务，而不是直接对已有的协议进行替代或替换。为了解决IPv4能平稳地向IPV9过度，考虑到现有互联网应用已投入了大量的资金，特设计IPV9的过渡地址，拿出一段232来过渡分配IPv4。可实现在目前系统上做少量改动即可，其中IP

38、V9中有一段J.J.J.J.其中每个J表示一个0到28的十进制数即0255。其中前面7可在本地地址中间省略不写。为了使原来的用户和现在的用户能兼容在IPV9 DNS记录中应有新的记录。过渡期IPV9地址的系统经过适当改版后可采用原来的IPv4系统。同时报头采用IPv4报头但版本号为9以区别原来的IPv4。但在本地域内用户终端可使用原有终端设备。7.4十进制网络应用场景7.4.1 应用1-纯IPV9网络此应用实现纯IPV9网络构架，最简单系统包括IPV9客户端/服务端A，IPV9客户端/服务端B，10G IPV9路由器C，D，网络拓扑图如下图所示。纯IPV9客户端-服务端场景适用环境为在一个区域

39、内构建纯IPV9网络，适用于建立独立的IPV9网络体系。7.4.2 应用2-IPv4接入IPV9此应用实现IPv4网络应用通过纯IPV9网络通信，最简单系统包括IPv4客户端/服务端A，IPv4客户端/服务端B，IPV9 10G路由器C，D，网络拓扑如下图所示。该场景适用于几个不同区域的IPv4网络通过IPV9核心网络连接起来，实现不同IPv4网络之间的穿透访问。一个主要的特点是除了现有的IPv4网络外，其他区域都使用了IPV9协议传输，这就要求不同IPv4网络之间需要专网连接（比如光纤，DDN专线等）。7.4.3 应用3-IPv4通过隧道9over4 连接IPV9此应用实现IPv4网络通过9

40、over4隧道通信，最简单系统包括IPv4客户端/服务端A，IPv4客户端/服务端B，IPV9 10G路由器C，D。此场景3和场景2的最大区别是，路由器C，D之间使用IPv4公网地址基于9over4隧道通信。此场景模拟了在目前条件下，IPV9网络使用现有IPv4公网实现不同地理区域的IPV9网络勾连，具备了构建全国网络的能力。网络拓扑如下图所示。几个不同区域的IPv4网络通过IPV9 over IPv4核心网络连接起来，实现不同IPv4网络之间的穿透访问。一个主要的特点是核心网络之间使用了现有IPv4网络，通过9over4隧道模式通信。可以使用现有IPv4公网快速的搭建不同区域IPv4网络之间

41、的连接，并实现穿透访问。7.4.4 应用4-IPV9网络通过9over4隧道连接IPv4网络此应用实现IPV9网络应用通过9over4隧道通信，最简单系统包括IPV9客户端/服务端A，IPV9客户端/服务端B，IPV9 10G路由器C、D。此场景4和场景1的最大区别是，路由器C、D之间使用IPv4公网地址基于9over4隧道通信。此场景模拟了在目前条件下，IPV9网络使用现有IPv4公网实现不同地理区域的IPV9网络勾连，具备了构建全国网络的能力。网络拓扑如下图所示。该应用实现了N个场景1的IPV9网络孤岛通过IPV9 over IPv4核心网络连接起来，实现不同IPV9网络之间的穿透访问。一

42、个主要的特点是核心网络之间使用了现有IPv4网络，通过9over4隧道模式通信。可以使用现有IPv4公网快速的连接不同区域的IPV9网络，并实现穿透访问。7.4.5 应用5-混合网络构架此应用中，IPV9接入路由器的客户端同时接入IPv4网络、IPV9网络，多个IPV9接入路由器的网络端接入同一个核心路由器的用户端，核心路由器的网络端同时接入IPV9网络和IPv4网络（包括公网）。可以实现（1）IPv4客户端穿透私网访问其他子网的IPv4客户端，（2）IPv4客户端正常访问互联网，（3）IPV9客户端访问其他自治域的IPV9客户端，（5）接入路由器之间使用OSPFv9动态路由器协议建网。（6）

43、IPV9核心路由器之间可以选择使用9over4网络访问上海节点IPV9网络，或者使用纯IPV9协议访问北京节点IPV9网络。7.4.5 应用5-混合网络构架网络拓扑如右图所示。该应用场景主要用于构建IPV9大网环境，无缝集成IPv4网络、IPV9网络。把所有IPv4、IPV9网络孤岛使用IPV9协议或者现有IPv4公网连接。可以方便快速地把不同区域的独立网络通过IPV9网络体系连接形成全国统一大网。7.4.6 场景6-混合场景模式下IPV9自动分配系统接入IPV9网络混合场景模式下客户使用IPV9自动分配系统接入IPV9网络。此场景在实现应用场景5的所有功能的基础上，提供了一种方便用户接入IP

44、V9的方法。用户可以使用任意IPv4互联网条件的前提下，通过IPV9自动分配系统注册成功后，有管控的前提下接入IPV9网络，其他功能和场景5一致。此场景用于构建IPV9大网环境，无缝集成IPv4网络、IPV9网络。把所有IPv4、IPV9网络孤岛使用IPV9协议或者现有IPv4公网互连。同时给家庭用户提供嵌入式路由器，使之可以接入IPV9网络。可以方便快速地把不同区域的独立网络和家庭独立孤岛网络，使用IPV9网络体系连接形成全国统一大网。7.4.7 场景7-IPV9根域名代理系统IPV9根域名系统在强大的后台数据库支持下，提供兼容RFC1035协议的系统扩展支持能力，与现有IPv4域名系统形成

45、共生关系，同时，为IPV9域名提供了自主可控的应用保障。系统网络包括IPV9域名后台支持系统、路由和网络增加服务系统、应用端系统等三个部分。其中，IPV9域名后台支持系统又可以采用网格化部署，分别部署在上海、北京，建立既有机统一又能相对独立运行的根域名扩展支持环境，路由和网络增加服务系统可以选择IPv4、IPv6网络，也可以选择使用IPV9网络，应用端系统包括移动终端和桌面平台支持系统。7.4.7 场景7-IPV9根域名代理系统左图为IPV9根域名代理系统拓扑结构。右图为测试结果图。图10.7 IPV9根域名代理系统拓扑结构图10.8 IPV9根域名代理系统解析结果图7.5未来网络典型应用7.

46、5 未来网络典型应用目前我国已在北京、上海、山东、江苏、浙江建设了可替代以前从美国通过太平洋越洋光缆进口的互联网管理信令的拥有IPV9地址空间，根域名服务器及IPV9骨干光缆系统的示范工程，正在建设全国军民融合IPV9骨干光缆及关口局。IPV9网络目前已完成等多点测试应用，取得了良好的试验数据，介绍如下。7.5.1 山东泰安健康生态域建设 健康泰安大数据生态域系统分为6个区域，核心区为两台华为S2710数据中心级交换机集群组成。核心区与其他所有区域均使用双万兆互联。系统中接入的医疗机构最终合并接入网区。网络拓扑结构如右所示。使用IPV9网络技术进行健康泰安大数据生态域系统建设与使用IPv4或I

47、Pv6网络技术相比，有以下突出优势。（1）安全性（2）低成本兼容性（3）可靠性7.5.2 西安IPV9教育根研究中心利用IPV9主干网建设成功的教育专网，通过西安工业大学专网接入新型网络与检测控制国家地方联合工程实验室，开展IPV9教育根服务器、镜像服务器及域名、地址管理研究与应用推广。开展的应用包括智慧教育和智慧建筑，该项目形象地称为IPV9“123工程”，意在建设一条中国自主知识产权的IPV9教育网根，发展两个方向：教育+建筑；立足三个试点区域：陕西西安、山西长治、河南林州。该研究中心主要业务包括以下几个方面。1.教育根域名与地址研究与管理2.教育大数据平台3.智慧建筑大数据平台4.建筑教

48、育大数据7.5.3 IPV9与数字货币 中国十进制网络标准工作组研发的命名与寻址已明确采用大于2128的大地址空间，为发行数字货币锚提供了依据，美国、中国、俄罗斯等国家成员体投了赞成票。中国已开发成功2256大地址空间，可为我国发行数字货币提供海量的IP地址锚。数字货币的编码格式如下图所示。未来网络IPV9采用先验证后通信的机制，特别适合现有银行在互联网上的第三方支付和信用卡交易、企业之间的交易、数字货币发行和流通。7.5.4 十进制网络电影发行在电影资源分发和放映过程中，数字电影管理系统（Theatre Management Syatem，TMS）成为影院控制的核心，将电影院的放映厅连接到一

49、起集中控制，实现影片资源管理、放映与密钥管理。北京联通公司的5G网络和中国移动苏州公司的5G网络已经通过在北京邮电大学IPV9光纤路由骨干节点和IPV9全国骨干光缆网直接连接，完成IPV9顶级教育域名EF和EDU解析服务器的建设，完成IPv4/IPV9相关业务兼容性测试工作。主要运用的硬件设备有：IPV9/IPv4百兆路由器（TY-BR系列）、IPv4/IPV9域名解析系统（TY-DNS）。通过Wireshark抓包工具和Linux 命令做了一系列实验，验证了IPV9的搭建成功及其优越性。针对当前数字电影放映管理体系的不足，结合IPV9网络的特点，将电影发行及放映系统迁移至IPV9网络，设计了

50、与当前系统完全不同的组网架构，实现了影片资源的实时快速传输，也解决了院线不能统一管理的难题。并在2019年5月21日进行了世界上第一次以端到端500Mbps1000Mbps速度，在IPV9全国骨干网络+5G本地接入网络，成功开展了数字电影节目网络发行工作（每部电影数据容量在几百GB左右），实现了中国电影全国网络发行在全球率先进入了“一小时”新时代，实现了以十进制网络通信地址为中心的影院智慧化工作。7.5.5 吉林政法系统2016年吉林省政法委使用英文域名的网站www.jlzf.chn访问IPv4的Internet服务，在IP4的环境下配置英文域名服务器，客户端配置英文域名服务器地址，应用程序（