解决空间不足问题更普遍的技术路线
其实,代码空间不足的问题并非仅仅是计算机时间设置和互联网IP地址存在,它事实上是一个非常广泛的现象。在电话网中也常见到电话号码空间不足问题,但是电信网里解决电话号码空间不足的方式却远不象IPv6的解决方案这样夸张——要把整个网络的路由器和所有应用软件全部换光才能解决问题。电话号码升位仅仅是把交换机的配置数据修改一下就可以了,完全不需要去更换程控交换机,更不需要去更换电话终端。因此其升级成本虽然有,但却是相当少的。
既然电话号码升位如此简单,为什么IP地址升位就一定得象IPv6这样的复杂呢?超级IP技术解决IPv4地址不足问题的基本思路并非绝世罕见,它就是采用类似电话网中普遍采用的电话号码升位思路来解决IPv4地址不足的问题,它仅仅需要将原来承担NAT网关的路由器(不是所有路由器)软件进行一下升级就可以了(相当于重新配置一下交换机的数据),并且完全不需要更改现网的任何硬件。正因为如此,其升级成本相比IPv6才会是上百万倍的差距!
私网之所以不能穿透,原因其实也很简单,就在于每个私网地址区没有进行编号,所以其它区域的终端不能直接识别和访问处于私网里的IP地址。如果能够给每个私网地址区分配一个编号,这样所有私网的带区域编号的地址也就是全网唯一的、并且可以被其它任何终端所识别和访问了。
那么如何给每个私网地址区进行编号呢?如果另外定义一种编号规则,事实上就等于另搞了一套IP地址,这与IPv6方案就没有本质的区别了。超级IP技术天才地运用了私网网关上的IPv4地址来进行各个所属地址区的编号,这样区域地址也完全可以用IPv4来进行路由,这就是超级IP能够100%兼容IPv4的奥妙所在。例如:
一个私网的网关地址是220.34.19.154,该私网内的某终端IP地址是192.168.1.168,从而,它的层区地址就是220.34.19.154,本机地址就是192.168.1.168;
更进一步,一旦我们可以对私网地址区进行编址,就可以使得这种地址区向下延伸,变成多层次的地址区结构。超级IP把这种结构称为“层区结构”,IP地址由原来全网统一成一个区域变成了多个层区的结构。各个层区之间是相对独立的,只是用IPv4地址的叠加来进行层区地址的编址。例如:
前面例子中,网关为220.34.19.154的私网就要称为层区,这个层区下面再接一个层区,这第二个新生长的层区网关地址是10.220.1.200,该层区下有一个终端地址为192.168.10.230,则其层区地址为220.34.19.154.10.220.1.200,本机地址就是192.168.10.230。
一旦变成了这种层区结构,地址空间就变得极度富余。根据超级IP协议研究表明:
只要用4层地址,其等效IP地址空间就可以和IPv6的地址空间是一样的。由于每一层所属地址区的编号就是32位的IPv4
地址,4层地址则是32×4=128位的Ipv6 地址。
如果用11层地址,其等效IP地址空间是32×11=352位的地址,即2352,可以达到宇宙极限数字10的100次方以上。也就是说,即使当整个宇宙被人类目前发现的最小基本粒子充满,11层的超级IP也可以为每一个基本粒子分配一个IP地址。这已经是100亿年也用不完的IP地址空间,而即使到这个时候还是100%用现在的IPv4路由器就可以路由!
超级IP可以实现多少层的层区结构呢,128层!它的等效地址空间是我们的宇宙完全不可能想像的数字:10的1233次方。即使到这种程度也还是100%采用现在的IPv4路由器进行路由!
更巧妙的是,超级IP无论最终采用多少层,在进行IP包传送的时候需要多少长度就带多少长度,而并非一定要用到最大的层区地址长度。如果只是在一个层区内进行通讯,仅仅采用现在IPv4一样的32位地址长度就可以了。如果在二个层区内进行通讯,则采用2倍现在IPv4的32位,即64位地址长度就可以了。如果在三个层区内进行通讯,则采用3倍现在IPv4的32位,即96位地址长度就可以了。如果在四个层区内进行通讯,则采用4倍现在IPv4的32位,即128位地址长度就可以了。因此它是可伸缩的,需要多长就用多长,不象IPv6地址一长上去就缩不回来了,无论通讯在什么范围进行,IPv6包头都得是128位的地址。
无论采用什么方法,一切解决空间不足问题的途径都是升位,问题只是升位是在原来编号规则基础上进行,还是完全搞出另外一套编号规则。如果搞出另外一套编号规则,就很难和过去的编号兼容。而如果是在原来编号规则的基础上进行升位,就可以比较容易获得与原有编号规则和相应设备的兼容。电话号码升位就是在原有编号规则范围内进行升位的,无论怎么升位都是符合所谓E.164的电话号码编号规则,所以它的升位是向下兼容,成本极低的。超级IP也是在原有IPv4编号规则基础上进行升位,是通过叠加多个IPv4地址来进行层区地址的编号,所以它也是向下兼容的,同样成本极低。
计算机CPU的位长从8位升级到16位、32位、64位,在许多基本的编址规则上和机器指令上也都遵从了继承性的原则,因此它们的向下兼容性都非常好。
事实上,这种在原有编号规则基础上进行升位的方式是业界解决空间不足问题更为普遍采用的方式,超级IP技术表面看起来惊世骇俗,其实它不过是遵从了业界更为普遍采用的技术路线和技术思想而已。反倒是IPv6采用的是业界“大逆不道”的全部推倒重来的技术路线。历史事实反复证明,凡是采用这种技术路线,失败的机会是非常大的。
(未完待续)
本文写作过程中得到李进良和丁守谦教授大力支持和提供大量修改意见,在此深表感谢!
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