第五八七章 网络地址和社会身份编号
大明1805正文卷第五八七章网络地址和社会身份编号朱迪钚作为应天微芯基层代表，给朱靖垣介绍了微芯片个人计算机。
先说完了硬件本身，然后说明计算机的软件功能。
包括计算机最重要的计算本身，以及电子数据的储存和管理能力。
然后是不同计算机之间的交换互联协作能力。
在这个过程中，汪莱带着负责互联网的工匠，进来介绍了互联网的情况。
在网络硬件层面，直接抛弃了电话和广播系统用的同轴电缆，建立双绞线配合光纤的物理连接层。
双绞线负责短距离的信号连接，负责局部互联网的组建。
双绞线在工艺上没有难度，大明现有的冶金和石油化工产业，能够轻松完成大批量生产。
所以介绍人员也没有过多的表功，把重点放在了光纤上。
光纤的整个体系都是全新的，从光纤本身的材料和收发设备，精度和控制上以及布设设备，全都是难点。
不过大明在这个方面同样是有基础的，石油化工产业已经持续发展了二十年。
是供应商也是客户的半导体产业也在集中攻关。
光纤传输系统存在的问题，也在过去的五年里面陆续解决了。
当然，目前的生产和布设成本，仍然是相对比较高的，远高于原有的同轴电缆。
不过目前的网络通讯也不需要覆盖太大的范围，短期内只需要给大明朝廷的各个部分建立联系。
而光纤的传输速度，相比同轴电缆而言，就真的高太过了。
特别是理论上可以实现的速度异常夸张。
按照负责人的介绍，光纤理论上能够提供每秒一百万字的传输速度。
朱靖垣听着微微点头，但是心中觉得他们还是保守了。
这个一百万的单位，是十六个二进制爻组成的字，相当于朱靖垣前世两个八比特的字节。
一百万字的传输速度，约等于前世2m的下载速度，大约是20m的宽带。
实际上技术成熟之后，带宽很快就能上升到百兆级别。
当然，现在这个速度，对于现在的这个世界而言，绝对是一个非常恐怖的速度。
毕竟最大的数据仓库硬盘容量也才刚到亿字级别。
理论上一百多秒钟就能存满。
但是实际上现在的计算机存取设备，根本还实现不了这么高的存取速度。
最新的数据仓库硬盘的极限速度，也才勉强达到每秒五十万字，大概相当于前世的每秒1mb左右。
也只有这个理论网速的一半。
更重要的是，这个世界上最强的计算机，每秒计算次数也刚到一百万的水平。
这种数量级的数据存取，就可能让处理器直接满载。
现在要用全世界最顶级的处理器，去干路由器或者交换机的活儿，才能勉强保持这种级别的数据传输。
相当于要用amd的线程撕裂者，或者intel的白金至强当路由器核心，才能满足基本的网络传输需求。
不过，如果考虑这其实是数据中心的需求，似乎也还算是有一定的合理性的……
按照汪莱的介绍，目前只有大明互联网中心到三大殿、朝廷中央衙署各个办公楼、四大产业集团总部大楼，再加上几个半导体和互联网相关研发和测试机构，安装了这种最顶级的数据处理设备，理论上可以实现每秒百万字的传输速度。
实际上由于硬件性能限制，再加上各种衰减和错误纠正的损耗，最终实际传输速度在每秒十万字以内。
相当于前世200k的下载速度，放在这个时代已经很厉害了。
其他的次级部门和机构的办公室，实际的网络速度都在两到三万字左右，也就是40到60k的范围。
朱靖垣对现在这个情况比较满意。
现在刚刚搭好了架子，就已经达到了拨号上网时代的速度。
以后随着半导体产业升级，微芯片效率不断地提升，网络速度也会持续向上飙升的。
下一代处理器和硬盘，至少要让目前的理论网速落实下来。
就算暂时无法大规模普及，在自己的使用范围内，肯定是要做到极致的。
汪莱和几个工匠们一起，陆续介绍完了互联网的硬件设备，然后开始说明互联网本身的情况。
或者说是目前暂定的整个互联网系统最基本的运行规则。
例如网络地址的分配和管理方式，例如不同设备建立通讯和传输数据的流程。
例如防止泄露的技术和数据校验的逻辑和方案等等。
朱靖垣知道互联网在未来的潜力有多大，那甚至有机会成为另外一个虚拟的世界。
朱靖垣不希望未来的大明互联网世界变成自己前世的那种状态。
所以从一开始就参与了互联网规则的制定。
不过朱靖垣不算是专业人员，对具体的技术细节并不擅长，只是在方向上提出了一系列要求。
比如说对于最基础的网络地址的管理和分配系统。
任何一台或者网络设备，要加入“大明计算机器与数据互联线路网”，就要有一个区别于其他设备的标识。
让其他计算机知道它的身份，能够与它连接和交换信息。
相当于计算机的身份证号。
朱靖垣前世的ipv4地址，长期以来都是不完全固定的，甚至越来越接近于完全不固定的。
朱靖垣现在直接要求互联网部门，要将大明的网络地址设置成固定且唯一的。
任何一个设备都有且只有一个固定地址，且与拥有者的身份绑定。
同时，在技术和环境成熟之后，为所有大明人预先分配一个固定网络地址，在他需要办理网络服务的时候启用。
如果未来有需要或者有能力去实现的话，可以尝试将这个固定网络地址编号与多种社会信息同步。
例如统一的社会身份信用编号，以及逐步完善的社会保险和银行账户，甚至是未来可能有的专属移动通讯号码，乃至各种常用的社交平台的账号……
让一个号码跟随一个人一辈子，在整个社会上所有需要号码的地方，都统一使用同一串号码。
这就要求这个地址库的容量要足够大。
ipv4地址不固定或者无法固定，主要原因就是最初规划的容量太小了。
ipv4的的地址长度是四个字节，也就是四组八位的二进制数。
用户在电脑上看到的192:168:0:255的格式，实际上是将二进制数翻译成十进制之后的结果。
每一组的范围都是00000000到11111111，翻译成十进制就是0到255，总共256个数，也就是2的8次幂。
四组八位二进制数的总容量就是2的32次幂，地址总数是42亿出头。
这个数字，正好跟32位处理器的内存寻址范围一样，4g内存换算成字节也同样是42亿。
七八十年代制定ip地址标准的时候，计算机还是非常珍惜的东西。
需要使用ip地址与其他设备在网络上了连接的设备也非常稀少。
当时主要是给美利坚的政府机构，科研单位，大学和实验室等机构使用的。
当时的人根本想象不到，人类会使有几十甚至几百亿个连接网络的设备。
更加想象不到，未来一个人就可能拥有好几台网络设备。
也基本都没有想到，这个美利坚计算资源互联网络变成了世界网。
结果总共四十多亿个地址只用了二十多年就捉襟见肘了。
现在大明的半导体和互联网人员，同样有着非常类似的心态和想法。
他们理所当然的觉得，计算机和网络地址这种东西，肯定是有专业需求的机构才用的到。
朱靖垣当初故意问过汪莱，要尽可能留足数量级上的余量，应该设置多大的地址范围，结果汪莱的回答是使用两个字卦的长度。
大明一个字卦是十六个二进制数，容量是2的16次幂，也就是65536个。
两个字卦的容量就是2的32次幂，正好和跟ipv4一样了。
所以朱靖垣当时就给了明确要求，网络地址长度要再加两个字卦，要和ipv4一样是四节。
四个十六位二进制数，总容量就是2的64次幂，约合184467440737亿，或者换算成1844京的规模。
同样也正好与64位处理器的内存寻址范围相同。
容量是ipv4容量的42亿倍。
就算是大明将来有一千亿人口，每个人分配一亿个固定网络地址，也还有八百多亿余量干别的。
不过实际上根本不需要给每个人一亿个网络地址。
大明的网络地址是四组十六位二进制数，将其中的前三组作为联网的账户的地址，最后一组作为账户下的私有设备地址就够用了。
这样就有总计281万亿个联网账户容量，每个账户下有65536个私有地址容量，全部都是公网地址。
这个分配参考了朱靖垣前世的ipv6标准。
ipv6总共有八组十六位二进制数，总编号容量是2的128次幂。
不过其中只有一半，也就是64位是账户地址。
剩余64位是私有地址，其中又有48位是硬件物理地址。
原有的网络硬件物理地址，也就是十六进制的网卡mac地址，理论上本来也是唯一的。
mac地址长度48位，容量是281万亿个，比ipv4地址容量都多几万倍。
ipv6将mac地址原封不动的翻译了进来。
但是在绝大部分情况下，一个用户不可能有三位数的网络设备。
两百八十万亿的私有地址容量完全是浪费。
只是因为，ipv6是在mac地址完全普及之后出现的，没有能力要求mac地址跟随自己做变更。
与此同时，也没有一个强有力的朝廷，强行推动两个系统的合并。
所以ipv6想要兼容mac地址的时候，只能主动妥协照搬了。
结果导致ipv6本身又臭又长，实际响应速度比ipv4要慢。
有效的账户容量又只有64位，总计1844京个，能够自行调整的私有地址也只有65536个。
现在的大明，是在互联网应用完全没有铺开之前，就已经在拟定网络设备管理方案了。
所以大明不需要让网络设备在出厂的时候拟定一个独立唯一编号系统。而是将其融入网络账户地址系统之中。
可以在管理上做出专门的规定，要求所有网络设备在启用的时候，都上网走一遍注册登记环节。
将网络设备注册到用户本人的网络账户地址下面。
用户本人的三组账户地址，加上一组网络设备的编号，组成网络设备的完整网络地址。
个人用户不可能有几万个私有网络设备，所以给网络设备一组十六位二进制数65536的容量就完全够用了。
整个网络地址在计算机内部是二进制数，在向用户展示和记录的时候和ipv6一样采用十六进制数。
因为一组十六位的二进制数，正好相当于四位十六进制数。
最终的标准网络地址应该是这样的：
一二三四：五六七八：九十甲乙：丙丁戊〇。
每一组数字中，第一个非〇数字前的〇可以省略，若是一组中的四位数字全部都是〇，则至少要写一个〇。
这个书写规则与ipv4非常类似，其实就是不需要用〇填满数位的规则。
同时，只包括〇到九的纯数字编号，全部预留给户籍登记系统使用，作为居民统一社会身份信用编号。
最后一组的四位十六进制数字，在网络系统内，是预留的私有网络设备地址，大明人本身的编号不需要这一段。
在户籍资产系统内，可以作为土地、房产、车辆、船舶的资产编号。
如果本人在藩属国拥有奴隶的，也可以用作奴隶编号。
正常大明人本身，在户籍系统内的社会身份信用编号，都将只有三组共十二位纯数字。
这个系统内有总计不到一万亿个编号，应该能够用几百年的，不够用也能再投入容量。
在普通人有需要的时候，可以直接去网络公司缴费，将自己的身份编号激活成为网络地址和账号。
这样以来，所有普通个人用户的家用网络地址，都会是十以内的纯数字组成的。
带有十以上天干字的编号，暂时用作工厂和商行的注册编号，以及所有工厂和商行的设备网络地址。
还有所有朝廷和官方机构的编号，以及他们所有的设备网络地址。
对于统一的身份信用编号和网络地址编号这些数字，朱靖垣作为大明皇帝当然有机会挑选特殊的数字。
但是朱靖垣完全没有这么做，甚至还专门吩咐相应部门，把自己这个皇帝和所有宗室的编号，全部按照居住或者工作的地址来正常编号。
和同一个府县甚至省份的所有人打乱了一起编，避免宗室集中出现在特定编号区间内。
因为朱靖垣一直致力于让宗室显得不那么的特殊。
皇室和宗室不搞特殊，那所有的勋贵官员，也就同样不能搞特殊了。
所有人全部按照最方便工作的方式来编号。
因此朱靖垣还专门要求，作为统一社会身份信用编号使用时，所有的〇均不得省略。
这是为了让所有人的身份编号的位数长度全部相同。
同时按照行政区划和人口，预先分配不同规模的编号范围号段，以便降低编号申请和发放的困难。
让多个地区同时发号，也不会出现重复编号。
但不将号段完全绑定地区，一个地区的一个号段用完了，可以另外申请更多的号段。
整体上类似于后世的手机号，而不是身份证号。
编号中也没有直接看到的时间代码，只能根据号段投放时间逆向查询。
先说完了硬件本身，然后说明计算机的软件功能。
包括计算机最重要的计算本身，以及电子数据的储存和管理能力。
然后是不同计算机之间的交换互联协作能力。
在这个过程中，汪莱带着负责互联网的工匠，进来介绍了互联网的情况。
在网络硬件层面，直接抛弃了电话和广播系统用的同轴电缆，建立双绞线配合光纤的物理连接层。
双绞线负责短距离的信号连接，负责局部互联网的组建。
双绞线在工艺上没有难度，大明现有的冶金和石油化工产业，能够轻松完成大批量生产。
所以介绍人员也没有过多的表功，把重点放在了光纤上。
光纤的整个体系都是全新的，从光纤本身的材料和收发设备，精度和控制上以及布设设备，全都是难点。
不过大明在这个方面同样是有基础的，石油化工产业已经持续发展了二十年。
是供应商也是客户的半导体产业也在集中攻关。
光纤传输系统存在的问题，也在过去的五年里面陆续解决了。
当然，目前的生产和布设成本，仍然是相对比较高的，远高于原有的同轴电缆。
不过目前的网络通讯也不需要覆盖太大的范围，短期内只需要给大明朝廷的各个部分建立联系。
而光纤的传输速度，相比同轴电缆而言，就真的高太过了。
特别是理论上可以实现的速度异常夸张。
按照负责人的介绍，光纤理论上能够提供每秒一百万字的传输速度。
朱靖垣听着微微点头，但是心中觉得他们还是保守了。
这个一百万的单位，是十六个二进制爻组成的字，相当于朱靖垣前世两个八比特的字节。
一百万字的传输速度，约等于前世2m的下载速度，大约是20m的宽带。
实际上技术成熟之后，带宽很快就能上升到百兆级别。
当然，现在这个速度，对于现在的这个世界而言，绝对是一个非常恐怖的速度。
毕竟最大的数据仓库硬盘容量也才刚到亿字级别。
理论上一百多秒钟就能存满。
但是实际上现在的计算机存取设备，根本还实现不了这么高的存取速度。
最新的数据仓库硬盘的极限速度，也才勉强达到每秒五十万字，大概相当于前世的每秒1mb左右。
也只有这个理论网速的一半。
更重要的是，这个世界上最强的计算机，每秒计算次数也刚到一百万的水平。
这种数量级的数据存取，就可能让处理器直接满载。
现在要用全世界最顶级的处理器，去干路由器或者交换机的活儿，才能勉强保持这种级别的数据传输。
相当于要用amd的线程撕裂者，或者intel的白金至强当路由器核心，才能满足基本的网络传输需求。
不过，如果考虑这其实是数据中心的需求，似乎也还算是有一定的合理性的……
按照汪莱的介绍，目前只有大明互联网中心到三大殿、朝廷中央衙署各个办公楼、四大产业集团总部大楼，再加上几个半导体和互联网相关研发和测试机构，安装了这种最顶级的数据处理设备，理论上可以实现每秒百万字的传输速度。
实际上由于硬件性能限制，再加上各种衰减和错误纠正的损耗，最终实际传输速度在每秒十万字以内。
相当于前世200k的下载速度，放在这个时代已经很厉害了。
其他的次级部门和机构的办公室，实际的网络速度都在两到三万字左右，也就是40到60k的范围。
朱靖垣对现在这个情况比较满意。
现在刚刚搭好了架子，就已经达到了拨号上网时代的速度。
以后随着半导体产业升级，微芯片效率不断地提升，网络速度也会持续向上飙升的。
下一代处理器和硬盘，至少要让目前的理论网速落实下来。
就算暂时无法大规模普及，在自己的使用范围内，肯定是要做到极致的。
汪莱和几个工匠们一起，陆续介绍完了互联网的硬件设备，然后开始说明互联网本身的情况。
或者说是目前暂定的整个互联网系统最基本的运行规则。
例如网络地址的分配和管理方式，例如不同设备建立通讯和传输数据的流程。
例如防止泄露的技术和数据校验的逻辑和方案等等。
朱靖垣知道互联网在未来的潜力有多大，那甚至有机会成为另外一个虚拟的世界。
朱靖垣不希望未来的大明互联网世界变成自己前世的那种状态。
所以从一开始就参与了互联网规则的制定。
不过朱靖垣不算是专业人员，对具体的技术细节并不擅长，只是在方向上提出了一系列要求。
比如说对于最基础的网络地址的管理和分配系统。
任何一台或者网络设备，要加入“大明计算机器与数据互联线路网”，就要有一个区别于其他设备的标识。
让其他计算机知道它的身份，能够与它连接和交换信息。
相当于计算机的身份证号。
朱靖垣前世的ipv4地址，长期以来都是不完全固定的，甚至越来越接近于完全不固定的。
朱靖垣现在直接要求互联网部门，要将大明的网络地址设置成固定且唯一的。
任何一个设备都有且只有一个固定地址，且与拥有者的身份绑定。
同时，在技术和环境成熟之后，为所有大明人预先分配一个固定网络地址，在他需要办理网络服务的时候启用。
如果未来有需要或者有能力去实现的话，可以尝试将这个固定网络地址编号与多种社会信息同步。
例如统一的社会身份信用编号，以及逐步完善的社会保险和银行账户，甚至是未来可能有的专属移动通讯号码，乃至各种常用的社交平台的账号……
让一个号码跟随一个人一辈子，在整个社会上所有需要号码的地方，都统一使用同一串号码。
这就要求这个地址库的容量要足够大。
ipv4地址不固定或者无法固定，主要原因就是最初规划的容量太小了。
ipv4的的地址长度是四个字节，也就是四组八位的二进制数。
用户在电脑上看到的192:168:0:255的格式，实际上是将二进制数翻译成十进制之后的结果。
每一组的范围都是00000000到11111111，翻译成十进制就是0到255，总共256个数，也就是2的8次幂。
四组八位二进制数的总容量就是2的32次幂，地址总数是42亿出头。
这个数字，正好跟32位处理器的内存寻址范围一样，4g内存换算成字节也同样是42亿。
七八十年代制定ip地址标准的时候，计算机还是非常珍惜的东西。
需要使用ip地址与其他设备在网络上了连接的设备也非常稀少。
当时主要是给美利坚的政府机构，科研单位，大学和实验室等机构使用的。
当时的人根本想象不到，人类会使有几十甚至几百亿个连接网络的设备。
更加想象不到，未来一个人就可能拥有好几台网络设备。
也基本都没有想到，这个美利坚计算资源互联网络变成了世界网。
结果总共四十多亿个地址只用了二十多年就捉襟见肘了。
现在大明的半导体和互联网人员，同样有着非常类似的心态和想法。
他们理所当然的觉得，计算机和网络地址这种东西，肯定是有专业需求的机构才用的到。
朱靖垣当初故意问过汪莱，要尽可能留足数量级上的余量，应该设置多大的地址范围，结果汪莱的回答是使用两个字卦的长度。
大明一个字卦是十六个二进制数，容量是2的16次幂，也就是65536个。
两个字卦的容量就是2的32次幂，正好和跟ipv4一样了。
所以朱靖垣当时就给了明确要求，网络地址长度要再加两个字卦，要和ipv4一样是四节。
四个十六位二进制数，总容量就是2的64次幂，约合184467440737亿，或者换算成1844京的规模。
同样也正好与64位处理器的内存寻址范围相同。
容量是ipv4容量的42亿倍。
就算是大明将来有一千亿人口，每个人分配一亿个固定网络地址，也还有八百多亿余量干别的。
不过实际上根本不需要给每个人一亿个网络地址。
大明的网络地址是四组十六位二进制数，将其中的前三组作为联网的账户的地址，最后一组作为账户下的私有设备地址就够用了。
这样就有总计281万亿个联网账户容量，每个账户下有65536个私有地址容量，全部都是公网地址。
这个分配参考了朱靖垣前世的ipv6标准。
ipv6总共有八组十六位二进制数，总编号容量是2的128次幂。
不过其中只有一半，也就是64位是账户地址。
剩余64位是私有地址，其中又有48位是硬件物理地址。
原有的网络硬件物理地址，也就是十六进制的网卡mac地址，理论上本来也是唯一的。
mac地址长度48位，容量是281万亿个，比ipv4地址容量都多几万倍。
ipv6将mac地址原封不动的翻译了进来。
但是在绝大部分情况下，一个用户不可能有三位数的网络设备。
两百八十万亿的私有地址容量完全是浪费。
只是因为，ipv6是在mac地址完全普及之后出现的，没有能力要求mac地址跟随自己做变更。
与此同时，也没有一个强有力的朝廷，强行推动两个系统的合并。
所以ipv6想要兼容mac地址的时候，只能主动妥协照搬了。
结果导致ipv6本身又臭又长，实际响应速度比ipv4要慢。
有效的账户容量又只有64位，总计1844京个，能够自行调整的私有地址也只有65536个。
现在的大明，是在互联网应用完全没有铺开之前，就已经在拟定网络设备管理方案了。
所以大明不需要让网络设备在出厂的时候拟定一个独立唯一编号系统。而是将其融入网络账户地址系统之中。
可以在管理上做出专门的规定，要求所有网络设备在启用的时候，都上网走一遍注册登记环节。
将网络设备注册到用户本人的网络账户地址下面。
用户本人的三组账户地址，加上一组网络设备的编号，组成网络设备的完整网络地址。
个人用户不可能有几万个私有网络设备，所以给网络设备一组十六位二进制数65536的容量就完全够用了。
整个网络地址在计算机内部是二进制数，在向用户展示和记录的时候和ipv6一样采用十六进制数。
因为一组十六位的二进制数，正好相当于四位十六进制数。
最终的标准网络地址应该是这样的：
一二三四：五六七八：九十甲乙：丙丁戊〇。
每一组数字中，第一个非〇数字前的〇可以省略，若是一组中的四位数字全部都是〇，则至少要写一个〇。
这个书写规则与ipv4非常类似，其实就是不需要用〇填满数位的规则。
同时，只包括〇到九的纯数字编号，全部预留给户籍登记系统使用，作为居民统一社会身份信用编号。
最后一组的四位十六进制数字，在网络系统内，是预留的私有网络设备地址，大明人本身的编号不需要这一段。
在户籍资产系统内，可以作为土地、房产、车辆、船舶的资产编号。
如果本人在藩属国拥有奴隶的，也可以用作奴隶编号。
正常大明人本身，在户籍系统内的社会身份信用编号，都将只有三组共十二位纯数字。
这个系统内有总计不到一万亿个编号，应该能够用几百年的，不够用也能再投入容量。
在普通人有需要的时候，可以直接去网络公司缴费，将自己的身份编号激活成为网络地址和账号。
这样以来，所有普通个人用户的家用网络地址，都会是十以内的纯数字组成的。
带有十以上天干字的编号，暂时用作工厂和商行的注册编号，以及所有工厂和商行的设备网络地址。
还有所有朝廷和官方机构的编号，以及他们所有的设备网络地址。
对于统一的身份信用编号和网络地址编号这些数字，朱靖垣作为大明皇帝当然有机会挑选特殊的数字。
但是朱靖垣完全没有这么做，甚至还专门吩咐相应部门，把自己这个皇帝和所有宗室的编号，全部按照居住或者工作的地址来正常编号。
和同一个府县甚至省份的所有人打乱了一起编，避免宗室集中出现在特定编号区间内。
因为朱靖垣一直致力于让宗室显得不那么的特殊。
皇室和宗室不搞特殊，那所有的勋贵官员，也就同样不能搞特殊了。
所有人全部按照最方便工作的方式来编号。
因此朱靖垣还专门要求，作为统一社会身份信用编号使用时，所有的〇均不得省略。
这是为了让所有人的身份编号的位数长度全部相同。
同时按照行政区划和人口，预先分配不同规模的编号范围号段，以便降低编号申请和发放的困难。
让多个地区同时发号，也不会出现重复编号。
但不将号段完全绑定地区，一个地区的一个号段用完了，可以另外申请更多的号段。
整体上类似于后世的手机号，而不是身份证号。
编号中也没有直接看到的时间代码，只能根据号段投放时间逆向查询。