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IP地址是互联网的基础资源，任何依赖TCP/IP协议栈进行互联网通信的节点都需要得到唯一的IP地址。IP地址规划的主要任务是研究IP地址的分配方法和管理技术，保证IP地址分配的唯一性、可聚合性和解决IP地址的可控可管问题。
IPv4骨干路由表在过去十几年已经快速增长到接近30万条。按照目前的增长速度，2020年大规模商用IPv6网络骨干路由表条目将超过160万。庞大的选路负担会导致路由器转发数据包的速度大幅下降，严重影响互联网的路由性能。研究表明IP地址分配所产生的地址碎片是导致路由表过快增长的重要原因。在IPv6商用网络即将大规模部署的前期，仔细研究如何规划分配IPv6地址，研究具有高效聚合特性的地址分配方法尤为重要。好的地址分配算法可以有效减少地址碎片，控制各级路由表的增长速度并提高地址空间的利用率。本文用近十年的真实历史分配数据验证了基于用户地址增长率进行IP地址分配的基本设想，并结合我国国情提出了自适应二分IP地址分配方法。经模拟实验表明，这种分配方法能大幅减少地址碎片，具有优良的地址聚合特性，为我国运营商制定合理的IP地址规划方案提供了分配理论参考。此外，本文研究了IP地址自动分配软件工具，可以辅助地址分配机构完成IPv6地址分配工作。
IP地址具有位置标识和身份标识的双重角色，并不适应下一代互联网对主机移动和多宿主连接的实际需求。事实上，互联网上的多宿主连接日益增加也是路由表过快增长的重要原因。分离IP地址的双重标识功能是解决上述问题的重要研究方向。此外，下一代可信互联网也需要引入稳定的可信任的地址空间，与网络实体相对应，解决互联网身份可信的问题。本文提出一个层次化的IPv6实名地址空间作为互联网身份标识符，并提出按照当前的IP地址分配体系建立一个实名地址资源PKI对实名地址进行分配、管理和认证。基于第三方实名地址资源PKI，我们设计了IPv6实名地址通信协议。SVO逻辑证明，IPv6实名通信协议可以辅助建立端到端的实名可信通信连接。本文也研究了实现实名可信通信系统的关键技术。本文研究工作为构建一个可扩展的和可信的下一代互联网提供了参考技术方案，也为解决实名上网问题提供了一种可行方法。
最后，下一代互联网IPv6地址的授权使用与认证方法是互联网管理面临的重要课题。本文总结IPv4地址的管理经验与教训，提出了层次性的IP地址管理模型，并通过增强IPv6动态主机配置协议(DHCPv6)的实名申请和显式授权认证协议，为IP地址的管理工作提供了可行的技术解决方案。本文也提出了一种预测我国IPv6地址需求量的方法，为我国IPv6地址资源申请和管理提供了决策依据。