IP定位技术分析与探讨

沈猛

摘要：IP 定位技术，简而言之，是通过设备的 IP 地址来确定其地理位置的技术。运用IP 定位技术可以提高网络应用的安全性、改善网络特性以及提供针对性的网络服务。本文主要阐述了IP 地理位置定位方法，IP 定位技术的基本概念，IP 定位技术的应用，以及 IP 定位技术与其他定位技术的关系。

关键词：IP 定位 ；定位方法；技术应用 ；联系

通信技术和计算机技术的结合产生了互联网，随着互联网技术的不断发展，电子商务、专业网站等新应用层出不穷，在实际中这些应用有时需要了解访问它的用户的地理位置。特别随着 Internet 用户的迅速增长区分用户的来源，确定用户的地域成为非常重要的课题。因为互联网的每一台主机都有一个唯一的 IP地址，如果能够确定 IP 地址的地理位置，就确定了主机的地理位置，这就是 IP 定位技术，其目标就是在只知道用户或设备的 IP 地址的条件下，定位网络中用户和设备的地理位置。

1 IP 地理位置定位方法

目前常用 IP 地理位置定位方法有：

（1） 基于 whois 查询 IP 信息。该方法通过查询ICANN 的 WHOIS 数据库，从而推断出对应 IP 的地理位置。

（2） 基于 whois 查询域名信息。该方法通过域名反向解析协议来査看目的 IP 是否对应一个域名，如果对应一个域名就可以根据 whois 数据库查询其域名信息，从而定位 IP 的地理位置。

（3）基于 DNS-LOC 记录的信息。该方法通过查询 DNS 中的 LOC 记录来确定主机的地理位置。

（4） 基于用户或应用程序提交的信息。该方法通过挖掘用户注册时填写的地理位置来得到。

（5） 基于网页数据挖掘。通过挖掘网站上的电话、地址、传真等信息定位地理位置。

（6） 基于网络往返时间得到近似结果。该方法通过测量待定位 IP 到各个已知参考点的往返时延，把往返时延换算成地理距离从而定位主机。

（7） 基于路由数据推论。该方法通过 tarceroute命令测量到待定 IP 的路径信息，因为 tarceroute 命令返回的路径信息中可能包含某一节点的地理位置，所以可以以此来定位 IP 的地理位置。

（8） 基于网络拓扑分析。这种方法首先将 IP地址空间分类，假设同类的 IP 的地理位置相同。然后，通过査询现有的 IP 数据库，以得到一类 IP 中的 地理位置，然后推断所有 IP 的地理位置信息。

（9） 人工收集整理。该方法首先用 whois 数据库等方式得到简易的 IP 数据库，然后把用户上传的IP 和其所在位置添加到 IP 数据库中。

2 IP 定位技术的基本概念

简单地说，IP 定位技术就是为确定 IP 设备地理位置所采用的技术。在 IP 定位系统或算法中，一般包括 4 个 要素：测量节点、待定位节点、定位服务器和基础设施。

（1）测量节点 ：在定位服务器的控制下，系统通过网络测量或者信息查询来获得待定位节点的相关信息，比如路由、位置信息、时延等，然后将这些信息上传至定位服务器 。

（2）待定位节点 ：指可以连接到 Internet，具有 IP 地址的设备，包括计算机、路由器、移动终端设备等。

（3）定位服务器 ：系统通过对节点进行测量，然后经过对参数的计算和控制，确定待定位的节点的具体位置，根据有特定要求的用户，向其提供相关定位服务。

（4）基础设施：基础设施的广义解释为用于 IP 定 位的设备和协议，例如我们熟悉的 GPS 定位系统、各种网络协议、服务接入点和蜂窝基站等等。

3 IP定位技术的应用

根据目前 IP 定位技术的应用程度，可分为网络安全应用、 社交网络平台、定向广告投放和网络性能优化四个方面。

为掌握和控制用户的接入，根据对应的访问控制策略，通过分析用户身份是否真实合法，来响应或拒绝相应的通信请求。基于 IP 定位的社交网络主要是通过定位网络成员的具体方位，并与他们社交活动范围和兴趣相互关联，通过系统分析对社交网络用户推荐和提供其感兴趣的服务或产品。例如，社交网站 Facebook 可以为用户提供准确的位置信息，其依据是用户上传到网站上的图片；目前的聊天交友工具 QQ、微信可以通过自身所在的地理位置为其推荐附近区域的好友。

基于 IP 定位的网络应用主要是通过用户的位置信息来对其身份进行验证，可以应用于入侵检测和用户访问控制。在入侵检测中通过把用户的地理位置和 IP 地址相关联，进而减少一定的 IP 哄骗攻击。

网络性能优化主要是通过定位服务来选择距离最短的通讯链路，进而达到提升网络性能和减小网络开销的目的。

定向广告是服务商利用网络追踪技术来搜集整理用户的有关信息，按性别、年龄、收入、职业、地域、爱好等分类储存用户的 IP 地址，然后向不同用户发送不同内容的广告。这类广告针对性强、有效性强，许多浏览器和提供商都愿意提供这种服务， 如 Facebook、腾讯、亚马逊等。

4 与其他定位技术的关系

定位技术非常重要，是一个研究领域，它广泛应用于公路交通、国防军事、教学科研、 移动通信等各个领域。目前比较常见的定位技术主要有以下几种 ：GPS 卫星定位、 WiFi 网络定位、蓝牙定位、移动通信技术 GPRS/CDMA 定位、 雷达定位技术、无线定位技术等。目前，这些定位技术的基本原理大致相同，在设备终端的协作或非协作下，定位设备为了解目标的位置信息，定位设备直接向待定位的目标发射电磁波，通过测量定位设备与目标的时延进行计算。

以上介绍的各种定位技术相对 IP 定位简单，IP 定位技术的应用环境是更为复杂的 Internet 中。在 Internet 中，由于网络普遍存在时延抖动和迂回路径，上述常用的定位方法无法被测量点采用而进行直接进行定位，所以 IP 定位必须根据网络的特点进行定位。IP 定位技术相对于其他定位技术更为复杂和独特，同时它又是多种定位技术相互结合的技术。本文介绍的几种定位技术可以算作 IP 定位技术的组成部分或是定位的辅助方式。

5 结束语

伴随着云计算和社交网络等新型 Internet应用的不断发展，IP 定位技术受到越多的关注，商用定位系统层出不穷，任何一种技术所获得的定位精度都是有限的。综合定位方法的精度虽然较高，但是测量开销也较大，而且需要较为复杂的步骤。在设计定位算法时，不仅要追求高定位精度，同时还要充分保护用户隐私，才能取得定位服务商和用户的双赢。

参考文献：

[1]李威. 基于 IP 地址的网络实体地理位置定位技术研究与 实现[D]. 北京： 北京交通大学，2012.

[2]王占峰. IP 定位技术研究[J]. 软件学报，2014.

[3]孙晓妍. 基于 UML 的面向对象信息系统开发[[J].价值工程，2013.

[4]李威. 基于 IP 地址的网络实体地理位置定位技术研究与 实现[D]. 北京： 北京交通大学，2012.