互联网中IP地址是一个极为重要的概念。为确保互联网上每台主机（能提供互联网服务的计算机）在通信时都能互相识别，每台主机都必须有一个唯一的地址来标识，即用IP地址表示该主机在网络上的位置，也叫主机网际协议地址，这犹如电话系统中每台接入电话网络的具有标识效用的电话号码。一般用户在拨号上网时，由互联网服务提供商（ISP）自动随机分配一个IP地址，而且每次拨号时IP地址都不固定，该地址称为动态IP地址。一般大型网站都向他们的域名服务商申请一个固定不变的IP地址，称为固定IP地址。
1.IPv4地址
IPv4地址按层次结构组织，包含两个部分：网络地址与主机地址，前者用以区分在互联网上互联的各个网络；后者用来表示同一网络上的不同计算机（或主机）。IPv4地址由32位二进制数构成，分为4段（4个字节），每段8位（1个字节），可以用小于256的十进制数来表示，段间用圆点隔开。
例如，192.168.8.128（二进制数为：11000000.10101000.00001000.10000000）。
IPV4地址具有以下两个重要性质：
（1）每台主机的IPv4地址在整个互联网中是唯一的。
（2）网络地址在互联网范围内统一分配，主机地址则由该网络进行本地分配。
IPv4地址的地址类型和地址空间如图3－7所示。
图3－7 IPv4地址的地址类型和地址空间
这些地址分为A、B、C、D、E共五类，其中A、B、C三类称为基本类，表3－1是IPv4基本类地址的地址空间列表。
表3－1 IPv4基本类地址的地址空间列表
2.IPv6地址
目前我们使用的IPv4，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，可以编址1 600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3／4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国截至2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿个，落后于4.2亿网民的需求。IP地址的不足，严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。
IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，它是IETF（Internet Engineering Task Force）从20世纪90年代初开始制定的用于替代现行版本IPv4的下一代IP协议。
如果说IPv4实现的只是人机对话，而IPv6则扩展到任意事物之间（物联网）的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等，它将无时不在，无处不在地深入社会每个角落的真正的宽带网。它所带来的经济效益非常巨大。
当然，IPv6并非十全十美、一劳永逸，不可能解决所有问题。IPv6只能在发展中不断完善，也不可能在一夜之间发生，过渡需要时间和成本，但从长远看，IPv6有利于互联网的持续和长久发展。目前，国际互联网组织已经决定成立两个专门工作组，制定相应的国际标准。
（1）IPv6的特点
①地址长度为128bit，地址空间增大了296倍。
②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。
③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。
④提高了安全性。身份认证和隐私权是IPv6的关键特性之一。
⑤支持更多的服务类型。
⑥允许协议继续演变，增加了新的功能，使之能适应未来技术的发展。
（2）IPv6的优势
①IPv6具有更大的地址空间。IPv4协议全部地址是232，即43亿个地址，全球每人分不到一个地址，而IPv6协议可以提供2128的海量地址空间，有人甚至称使用IPv6后地球上的每一粒沙子都可以拥有一个IP地址。
②IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类（Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。
③IPv6增强了组播（Multicast）支持以及对流的支持（Flow Control），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（Quality of Service，QoS）控制提供良好的网络平台。
④IPv6加入了对自动配置（Auto Configuration）的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。
⑤IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。
3.域名系统
IP地址的枯燥的数字不易记忆，互联网引进了便于记忆的、富有一定含义的字符形地址——域名。在互联网上，按域名系统定义的、作为服务器的计算机的名字称为域名（Domain Name）。域名是用有意义的名字来一一对应地标识计算机的IP地址。
域名在互联网上是唯一的。为此互联网规定了一套命名机制，称为域名系统（Domain Name System，DNS）。域名和IP地址之间是一对一或多对一的关系，因为一个企业网站只有一个IP地址，但是可以有多个域名。只要有了域名，无须知道IP地址就可以访问网站。
互联网的域名系统是一种分布型层次式的命名机制。域名由若干子域构成，子域间以圆点相隔，最右边的子域是顶级域名，至右向左层次逐级降低，最左边的子域是主机名。域名的一般形式为：主机名.三级域名.二级域名.顶级域名。如WWW.csu.edu.cn。
（1）国际顶级域名
国际顶级域名可分成两大类，一类表示机构类别（见表3－2）；另一类表示国家及行政区（见表3－3）。需要说明的是，tv，cc，ws，bz原本是一些国家的顶级域名，但由于这些小国的电子商务水平很低，这些资源不能得到有效利用，而其又能引申出一些含义，如tv—电视，cc—commercial company等，一些精明的公司买断了这些国家的域名经营权，然后在国际上出售这些域名。
表3－2 机构类别的顶级域名
表3－3 国家及行政区的顶级域名（部分）
2008年6月，国际域名管理机构ICANN批准了一项建立无限多顶级域名的提案。按照该提案，企业可以使用如IBM、eBay等品牌作为顶级域名，团体则可以使用news、sports、bank、bet等作为顶级域名。巴黎市将与巴黎的多家企业签约，联合使用Paris顶级域名；柏林也将创建Berlin顶级域名。
（2）中国的二级域名
中国的域名管理机构是中国互联网络信息中心（CNNIC）。中国互联网络的二级域名分为类别域名和行政区域名两类。类别域名有6个（见表3－4），“行政区域名”有34个。
表3－4 中国二级域名按类别分类
我国互联网络域名体系中各级域名可以由字母（A～Z，a～z，大小写等价）、数字（0～9）、连接符（－）或汉字组成，各级域名之间用实点（.）连接，中文域名的各级域名之间用实点或中文句号（。）连接。
2003年3月17日，国家信息产业部宣布cn二级域名已经全面开放注册。即用户在顶级域名cn下可以直接申请注册二级域名，如WWW.XXXX.cn，其中XXXX为用户自行决定的二级域名。
在CNNIC的中文域名系统中，在顶级域名“cn”之外暂设“中国”“公司”和“网络”3个中文顶级域名。其中注册“中国”的用户将自动获得“cn”的中文域名。如“龙.cn”“龙.中国”“中国频道.公司”和“中国频道.网络”等。
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