CN1152298C

CN1152298C - 联网计算机用全十进制算法分配计算机地址的方法

Info

Publication number: CN1152298C
Application number: CNB001351826A
Authority: CN
Inventors: л��ƽ; 谢建平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2004-06-02
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: AU2002213782A1; CN1318792A; BR0107919A; KR100468543B1; KR20020075899A; JP2004514385A; WO2002044903A1

Abstract

一种联网计算机和智能终端用全十进制算法分配计算机地址的总体分配方法，其通过计算机和智能终端的各种输入设备输入到计算机，并将各种计算机的软件和硬件结合起来并通过各种传输介质将存储在数据库中的联网计算机和智能终端的外部地址与计算机内部运算的地址对应编制。这种新的地址分配方法，能够为将来因特网的发展提供足够的地址空间，同时这种新的也给各种个人信息家电和电子商务中的物流等现象及个人通信终端的应用提供了足够的地址，而且还保证了地址结构可以有更多层次。

Description

联网计算机用全十进制算法分配计算机地址的方法

本发明涉及一种联网计算机地址的总体分配方法。

目前，因特网使用的地址方案仍为20年前制定的Ipv4协议，该地址方案采用的是4段8比特的十进制数来分配与因特网连接的主机和其他设备的地址，同时地址采用“点分十进制”方法来表示。虽然，在因特网发展的开始阶段这些地址看来已足够全世界使用，Ipv4也取得了难以置信的成功，但是在20世纪的最后20年里，全世界因特网的发展极为迅猛，接入因特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、身份码以及三维地理码等其他智能终端，因此原有的地址分配技术也与目前的计算机技术不相适应了。

本发明的目的就是提供一种新的地址分配方法，能够为将来因特网的发展提供足够的地址空间，同时这种新的方法也给各种个人信息家电和电子商务中的物流等现象及个人通信终端的应用提供了足够的地址，和更简易、方便、成本低的方法，而且还保证了地址结构可以有更多层次。

实现本发明目的的技术方案是：一种联网计算机和智能终端用全十进制算法分配计算机地址的总体分配方法，其特征在于，通过计算机和智能终端的输入口，如键盘、条形码、二维码等码型输入设备、眼示输入设备、语音输入设备等将地址输入到计算机并将各种计算机的软件和硬件结合起来并通过各种传输介质，如光缆、微波和铜导体等，将存储在数据库中的联网计算机和智能终端的外部地址与计算机内部运算的地址对应编制，其步骤为：

a.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，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；

b.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；

c.所述地址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；

d.所述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原有域名，现有的电话号码、BP机号码、手机号码等通讯号码、麦克地址以及基于十进制编码的最新数字域名；

e.数据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、微波和铜导线等传输介质将数据流通过计算机硬件和软件如网关指向主机，文字域名可以经解析器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、手机等通讯号码将通过指向网关直接指到该通讯号码所属的通讯系统中。

上述联网计算机和其他智能终端地址分配的方法，其中，整个外部地址被平均分为4个域，8个域，16个域或者256个域，每个域地址的数值范围分别为10⁰-10⁶⁴，10⁰-10³²，10⁰-10¹⁶或者10⁰-10¹之间的十进制整数，其内部地址也被相应的分为4个域，8个域，16个域或者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。

另外，外部地址是具有多层次结构的地址，该地址可以是单个网络的接口，即单目地址，所述单目结构具有三个层次，即公众拓扑层，用于公众因特网转接服务的网络供应商和网络交换商的集合，站点拓扑层，用于局限在不向站外节点提供公众因特网转接服务的特定站点或组织，网络接口标识，是用于标识链路上的网络接口。所述公众拓扑层由地址前缀、顶级聚合标识、保留域和二级聚合标识组成，所述站点拓扑层由站点级聚合标识组成，所述网络接口标识仅由网络接口标识组成。另外，所述二级聚合标识可以被进一步划分为内部多级层次结构，所述站点级聚合标识还可以建立其内部的寻址结构和标识子网，所述网络接口标识可以在同一节点的多个接口上使用。

在很多情况下，网络节点间的通信只是局限在某个相对独立的区域，这时候我们可以不用全局聚合单目地址，而提供一种专门用于局部通信的地址，即局部用单目地址，所述的局部用单目地址可以用于在同一链路上节点间的通信，形成本地链路单目地址，其结构为地址格式前缀和网络接口标识，中间填充0。所述的局部用单目地址还可以用于在站点范围内对通信网络接口进行寻址，形成站内单目地址，其结构为格式前缀、子网标识和网络接口标识，并在格式前缀和子网标识中间填充0。

同时，本发明的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。如地址为全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。另外，有些地址可以同时分配给多个网络接口，形成群集地址，其结构与单目地址相同。地址还可以分配给多目地址，以多目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。

本发明采用了上述地址分配的技术方案，为今后互联网的发展提供了足够的地址空间，并且使地址的表示更为简单，使用更为方便，地址分配也更为规范。同时该技术方案采用也已充分考虑到了现有路由器路由表的大小以及目前计算机的运算能力。

本发明的具体特征将由以下的实施例进一步给出。

实施例一

本发明将存储在数据库中的联网计算机和智能终端的外部地址与计算机内部运算的地址对应编制，其步骤为：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值，其表示范围为2⁰-2¹⁰²⁴之间的二进制数；然后可采用定长不定位的方法将外部地址与二进制内部地址相对应；同时，通过计算机和智能终端的输入口，如键盘、条形码、二维码等码型输入设备、眼示输入设备、语音输入设备等将地址输入到计算机并将各种计算机的软件和硬件结合起来并通过各种传输介质，如光缆、微波和铜导线等传输介质将数据流通过各种计算机专用软件、硬件如网关将外部地址存放在超大型的数据库中，并与数据库中的其他数据相互对应，在数据库中还应储存有数字、英文、中文等以各国文字申请的原有域名，现有的电话号码、BP机号码、手机号码等通讯号码、麦克地址以及基于十进制编码的最新数字域名；数据库中的地址将被直接对应为计算机内部的二进制地址并通过网关指向主机，文字域名可以经解析器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、手机等通讯号码将通过指向网关直接指到该通讯号码所属的通讯系统中。

例如，我们可以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Y]Y]Y]Y]Y]Y]Y]Y]，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X]X]X]X]X]X]X]X]，每个X代表一个域地址，以128位的二进制数表示。

例如：

00000000033389732222778830378303]00000000000000000000000000000000]0000000000000

0000000000000000000]00000000000000000000000000000000]00000000000000000000000000

000000]00000000009875679484593909387401]00000000000000000000989989021893]000000

00000000008974653839209584

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

33389732222778830378303]0]0]0]0]9875679484593909387401]989989021893]8974653839209584

为了进一步简化地址的表示，我们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：

33389732222778830378303[ ]9875679484593909387401]989989021893]8974653839209584

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[ ]将会造成地址的不明确。

例如，地址0]0]0]12345678]987654]0]0]0可以简写成：

[3]12345678]987654][ ]或者[3]12345678]987654][3]，也可以是0]0]0]12345678]987654][3]。

但是不能写成[ ]12345678]987654][ ]，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。

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，0]0]12345678000000000]987654000000]9800980000]0]0]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编制过程中，必须将外部地址与内部的二进制地址相对应起来，为此本实施例采用定长不定位的方法使两者相对应。

例如，外部地址[7]19将被对应于内部二进制地址[7](0/251)10011，地址[7]21将被对应于[7](0/251)10101。

如上编制的地址可以分配给网络接口，如可以分配给单个网络接口，该标识则作为单目地址，以单目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。单目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。例如，一个可聚合全局单目地址可具有三个层次，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(TLA)、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：

例如，一个地址的FP为1001，TLA标识为8960，RES为9806，NLA标识为9999999，SLL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)8887][4]。

在该地址中，通过格式前缀路由系统能很快的分辨出一个地址是单目地址或是其他类型的地址，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。分配有顶级聚合标识的组织在建立内部寻址的寻址层次结构和标识内部各个站点时使用二级聚合标识。一个组织在分配其内部的二级聚合标识时可以根据自己的需要选择分配方案，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的聚合，并且让路由表的尺寸更小，我们可以建立其结构如下图；

NLA1

站点标识

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，其结构可以如下图：

SLA1

子网号

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自行确定。

如上述方法编制和分配的一个全局单目地址，一个站点内部的编址相对独立于因特网的编址。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合标识两部分(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。这样的分配给因特网网络地址的管理和分配带来了很大的方便，

实施例二

本实施例中，各计算机和智能终端的地址统一分配的方法，其步骤与实施例一基本相同，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。定位不定长的方法，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[ ]7]7]7]7]7]8]8]3]3]可与内部二进制地址[ ]0111]0111]0111]0111]0111]1000]1000]0011]0011相对应。在本实施例中，地址中的每一位十进制数对应于四位内部二进制数。

如实施例一与实施例二所述的技术方案中，外部地址和内部二进制地址也可以被平均分为4个域、16个域或者256个域，并且上述的地址可以同时分配给多个网络接口，形成群集地址，其结构与单目地址相同。地址也可以分配多目地址，以多目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。上述实施例中的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。如地址为全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。

Claims

1、一种联网计算机和智能终端用全十进制算法分配计算机地址的总体分配方法，其特征在于，通过计算机和智能终端的输入口，如键盘、条形码、二维码等码型输入设备、眼示输入设备、语音输入设备等将地址输入到计算机并将各种计算机的软件和硬件结合起来并通过各种传输介质，如光缆、微波和铜导体等，将存储在数据库中的联网计算机和智能终端的外部地址与计算机内部运算的地址对应编制，其步骤为：

a.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；

e.数据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网关指向主机，文字域名可以经解析器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、手机等通讯号码将通过指向网关直接指到该通讯号码所属的通讯系统中。

2、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，所述定长不定位的方法，是将步骤a所述的外部地址中的每一位十进制数与步骤b所述的内部二进制地址相对应，即外部地址中的1对应于内部二进制地址中的1，2对应10，3对应于11，4对应于100，5对应于101，依次类推。

3、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，所述定位不定长的方法，是将步骤a所述的外部地址中的每一位十进制数与步骤b所述的内部地址中的每四位二进制数相对应，即外部地址中的1对应于内部地址中的0001，2对应0010，3对应于0011，10对应于00010000，20对应于00100000，依次类推。

4、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，所述的智能终端可以是有线电话、移动电话、电冰箱、电视机、微波炉等各种信息家电以及各种电子设备。

5、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，将所述外部地址平均分成四个域，每一个域地址之间的数值范围为10⁰-10⁶⁴的十进制整数，同时将内部二进制地址平均分成四个域，每一个域地址之间的数值范围为2⁰-2²⁵⁶的二进制数。

6、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，将所述外部地址平均分成八个域，每一个域地址之间的数值范围为10⁰-10³²的十进制整数，同时将内部二进制地址平均分成八个域，每一个域地址的数值范围为2⁰-2¹²⁸之间的二进制数。

7、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，将所述外部地址平均分成十六个域，每一个域地址之间的数值范围为10⁰-10¹⁶的十进制整数，同时将内部二进制地址平均分成十六个域，每一个域地址的数值范围为2⁰-2⁶⁴之间的二进制数。

8、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，将所述外部地址平均分成二百五十六个域，每一个域地址之间的数值范围为10⁰-10¹的十进制整数，同时将内部二进制地址平均分成二百五十六个域，每一个域地址的数值范围为2⁰-2⁴之间的二进制数。

9、根据权利要求5或6或7或8所述的地址编制方法，其特征在于，每一个域之间必须用一分隔符将各个域地址分隔开。

10、根据权利要求9所述的地址编制方法，其特征在于，所述分隔符为一个中括号或大括号的右半部分或左半部分。

11、根据权利要求10所述的地址编制方法，其特征在于，所述外部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，省略其中的零。

12、根据权利要求11所述的地址编制方法，其特征在于，所述外部或内部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省略其中的零，并且在括号内用阿拉伯数字标明每一段中有几个全0域。

13、根据权利要求10所述的地址编制方法，其特征在于，在所述外部或内部地址的一个域内，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、连接符或分隔符和省略的个数。

14、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，所述外部地址具有多层次结构。

15、根据权利要求14所述的地址编制方法，其特征在于，所述外部地址可以是具有多层次结构的单目地址。

16、根据权利要求15所述的地址编制方法，其特征在于，所述外部地址的单目结构具有三个层次，即公众拓扑层，用于公众因特网转接服务的网络供应商和网络交换商的集合，站点拓扑层，用于局限在不向站外节点提供公众因特网转接服务的特定站点或组织，网络接口标识，是用于标识链路上的网络接口。

17、根据权利要求16所述的地址编制方法，其特征在于，所述公众拓扑层由地址前缀、顶级聚合标识、保留域和二级聚合标识组成，所述站点拓扑层由站点级聚合标识组成，所述网络接口标识仅由网络接口标识组成。

18、根据权利要求17所述的地址编制方法，其特征在于，所述二级聚合标识可以被进一步划分为内部多级层次结构。

19、根据权利要求16所述的地址编制方法，其特征在于，所述站点级聚合标识可以建立其内部的寻址结构和标识子网。

20、根据权利要求16所述的地址编制方法，其特征在于，所述网络接口标识可以在同一节点的多个接口上使用。

21、根据权利要求15所述的地址编制方法，其特征在于，所述的单目地址在通信时可以局限在某个相对独立的区域，形成局部用单目地址。

22、根据权利要求21所述的地址编制方法，其特征在于，所述的局部用单目地址可以用于在同一链路上节点间的通信，形成本地链路单目地址，其结构为地址格式前缀和网络接口标识，中间填充0。

23、根据权利要求21所述的地址编制方法，其特征在于，所述的局部用单目地址可以用于在站点范围内对通信网络接口进行寻址，形成站内单目地址，其结构为格式前缀、子网标识和网络接口标识，并在格式前缀和子网标识中间填充0。

24、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，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，即网络接口暂时没有获得一个正式的地址。

25、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，地址1为本地回送地址，在一个节点希望将报文回送给自己时使用。

26、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，地址可以同时分配给多个网络接口，形成群集地址，其结构与单目地址相同。

27、根据权利要求1所述的地址编制方法，其特征在于，地址可以分配多目地址，以多目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。