关于扩展IP地址空间的几个方案的探讨
摘 要:在IP地址紧缺的背景下,IPv6、NAPT、SuIP几种解决方案应运而生。分析、比较几种方案后,可知SuIP是最佳方案。
关键词:IPv6;NAPT;SuIP;IP地址空间扩展
The Investigation About Several Solutions To Expand The IP Address Space
Zhongxing Song
(Computer Science And Technology Academy Of Henan University, Kaifeng, 475004, China)
Abstract: In the background of the lacking of IP address space, several solution emerged, such as IPv6, NAPT, and SuIP. After the analysis of the solutions, SuIP is the best.
Key words: IPv6; NAPT; SuIP; Expand the IP address space
美国时间2011年2月3日,国际互联网名称和编号分配公司(英文简写:ICANN)宣布IPv4地址分配完毕。至2013年3月25日,中国大陆IPv4 地址数量约为3.30亿个,而今年三大运营商的IPv4地址将要告罄,与之相对应的一组数字是:截至2012年12月底,我国网民规模达5.64亿,全年共计新增网民5090万人。因此,IP地址紧缺问题也就成为我国乃至世界网络发展的一个瓶颈。目前针对这个问题,主要有IPv6、NAPT、SuIP三种可行的解决方案。下面将就这三种方案分析其各自优缺点。
1 IPv6
这种解决方案很易懂,即将IP位数又32位增加至128位,这样据说地球上每粒沙子都能分到一个IP。但这样带来问题也是显而易见的:
1)IP地址将会变的太过廉价,非法网站可能会掌握一大批IP,利用经常更换IP来逃避监管,这给网络监管带来极大困难。
2)网络边缘的设备可能会由于缺少动力,而不会统一行动。
3)IPv6需要网络上所有的节点都支持此协议,操作系统、软件等也需要更换。更严重的是大量的设备要更新硬件,这将造成成本的急剧提高。
这样看来IPv6的推广是有很大的难度的。
2 NAPT(Network Address and Port Translator)
NAPT首先用专用IP组建起来局域网,然后通过一个拥有一个或若干个全球IP的路由器,实现局域网内主机与互联网上主机的交互。如图1所示的拓扑结构中,主机1由30000端口向主机2的80端口发送请求时,路由器将源IP和端口修改为172.32.0.1:60000,并留下如表1的一条记录;当主机2向路由器60000端口发送报文时,路由器便会查找记录,发现记录中60000端口对应的网路主机IP和端口和发来的报文匹配上了,于是将目的IP和端口修改为172.20.0.1:30000并转发,若匹配失败,就丢弃报文。
这种方式可以极大扩展IP空间,目前我们常用的手机上网、WiFi、以及网通和电信提供的服务,此外还有教育网、大量的企业网也都采用这种方式来应对IP地址紧缺的情况。NAPT的缺点在于它的访问方式是单向的,也就是互联网上的其它主机不能主动访问私有网络里的主机,使得因特网中主机端到端的访问受到极大限制。虽然我们可以用端口来标识专用网中的IP,但这样就将使IP协议复杂化。
图1 NAPT拓扑示意图
表1 NAPT地址转换表
路由端口 |
局域网内主机IP端口 |
网络主机IP端口 |
60000 |
172.20.0.1:30000 |
172.33.0.1:80 |
3 SuIP
SuIP是由汪涛发明,其思想是基于NAPT,给每个使用专用地址的网络编号,就可实现从互联网上的主机主动向使用专用地址的主机发送数据。而其编号可以使用连接私有网络与互联网的路由器的全球IP,这样私有网络里的一个主机IP便可这样表示173.32.0.1.172.20.0.1。报文在互联网上传播时,在穿越了图1中路由器后只需将目的地址173.32.0.1替换为172.20.0.1,而其本身与IPv4所用的协议并无太大差别,所以升级只需将原来担任NAPT网关的路由器软件升级一下即可,成本极小。另外,SuIP可支持多层,所以其可以扩展的到的IP数量也极为可观。
4 结论
通过以上分析可知,在IPv6,、NAPT、SuIP三种扩展IP地址空间的解决方案中,SuIP是最佳方案。
参考文献:
[1] 谢希仁.计算机网络[M].第五版.北京市:电子工业出版社,2009.
[2] 汪涛.超级IP协议横空出世,IPv6进程面临彻底终止.[EB/OL]. http://unsnet.blog.163.com/blog/static/64284222200811104359780/,2008-02-01/2013-06-01.
[3] 李刚.IPv4和IPv6、IPv9研究的现状与分析.[EB/OL]. http://www.doc88.com/p-07339294725.html,未知/2013-06-01.
关于扩展IP地址空间的几个方案的探讨的更多相关文章
- PHP 扩展 trie-tree, swoole过滤敏感词方案
在一些app,web中评论以及一些文章会看到一些*等,除了特定的不显示外,我们会把用户输入的一些敏感字符做处理,具体显示为*还是其他字符按照业务区实现. 下面简单介绍下业务处理. 原文地址:小时刻个人 ...
- 访问控制技术- 扩展IP访问列表
1.设置pc IP 网关 192.168.1.1 192.168.1.254 192.168.1.2 192.169.1.254 192.168.3.1 192.168.3.254 192.168.3 ...
- EasyNVR摄像机网页直播中,推流组件EasyRTMP推送RTMP扩展支持HEVC(H.265)的方案
众所周知,RTMP标准协议实际是不支持HEVC(H.265)编码格式的,同样,现行的H5标准里面,也没有对H.265的描述,所以,在很大程度上,H5网页浏览器是无法接入HEVC(H.265)的,但是, ...
- 空间搜索(圆范围)中Geohash编码方案和网格编码方案对比探讨
文章版权由作者李晓晖和博客园共有,若转载请于明显处标明出处:http://www.cnblogs.com/naaoveGIS/ 1.背景 多个项目中实现范围(圆)搜索的方案为:依赖库表中的X和Y字段构 ...
- 七种方案!探讨Redis分布式锁的正确使用姿势
前言 日常开发中,秒杀下单.抢红包等等业务场景,都需要用到分布式锁.而Redis非常适合作为分布式锁使用.本文将分七个方案展开,跟大家探讨Redis分布式锁的正确使用方式.如果有不正确的地方,欢迎大家 ...
- 彻底理解Cisco/Linux/Windows的IP路由
-1.只要理解实质,名称并不重要! 很多使用Linux的网络高手在面对Cisco管理员的诸如管理距离,路由度量等词汇时,还没有PK就自觉败下阵来了.我觉得这实在太可惜了,大家本是一家,为何这么为难对方 ...
- IP地址 A\B\C类
互联网协议地址(英语:Internet Protocol Address,又译为网际协议地址),缩写为IP地址(IP Address),在Internet上,一种给主机编址的方式.常见的IP地址,分为 ...
- 八 ip和子网详解
IP和子网掩码我们都知道,IP是由四段数字组成,在此,我们先来了解一下3类常用的IP A类IP段 0.0.0.0 到127.255.255.255 B类IP段 128.0.0.0 到191.255. ...
- Windows 之 IP地址
IP地址是指互联网协议地址(Internet Protocol Address,又译为网际协议地址),是IP Address的缩写.IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络 ...
随机推荐
- POJ 2184 Cow Exhibition 01背包
题意就是给出n对数 每对xi, yi 的值范围是-1000到1000 然后让你从中取若干对 使得sum(x[k]+y[k]) 最大并且非负 且 sum(x[k]) >= 0 sum(y[k] ...
- eclipse不能进入debug
首先说明一下.我肯定是以debug模式启动的.断点程序肯定能走到. 可是一点页面,程序就跳到class文件,而不是Java文件. 解决的方法是:window---preferences---tomca ...
- Cocos2d-x layout (二)
相对某个控件进行布局 Size widgetSize = Director::getInstance()->getWinSize(); Text* alert = Text::create(&q ...
- Swift - 使用UIView给页面添加4×4方格
1,下面是一个利用UIView来给页面上绘制灰色方块的例子,效果图如下: 代码如下: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ...
- 编写生成彩色验证码的Servlet
利用Ajax实现无刷新的彩色验证码时,也需要编写一个名称为PictureCheckCode.java的Servlet,该类继承HttpServlet,主要通过service()方法生成验证码. 下面将 ...
- c# in depth 之泛型实参的类型推断
调用泛型方法时,指定类型实参常常会显得很多余.为简化工作,c#2编译器被赋予了一定的“智能”,让你在调用方法时,不需要显式声明类型实参. 在深入讨论这个主题之前,必须强调一下:类型推断只适用于泛型方法 ...
- java 显示目录下全部文件
package gao.org; import java.awt.HeadlessException; import java.io.File; import javax.swing.JFileCho ...
- POJ1291-并查集/dfs
并查集 题意:找出给定的这些话中是否有冲突.若没有则最多有多少句是对的. /* 思路:如果第x句说y是对的,则x,y必定是一起的,x+n,y+n是一起的:反之x,y+n//y,x+n是一起的. 利用并 ...
- 步步为营Hibernate全攻略(四)剪不断理还乱之:复合主键 && 组合映射
一:复合主键 复合主键即两个或多个字段联合起来作为主键,它的通常做法是将主键相关字段抽取出来放到一个单独的类中,但是这样的类是有要求的: 1. 必须实现序列化接口 2. 必须覆盖e ...
- 北京哪儿有卖tods豆豆鞋的?在线等答案、、、、(类似动物园、西单等地)_百度知道
北京哪儿有卖tods豆豆鞋的?在线等答案....(类似动物园.西单等地)_百度知道 北京哪儿有卖tods豆豆鞋的?在线等答案....(类似动物园.西单等地)