探討校園網(wǎng)中IP地址的動(dòng)態(tài)分配

周瑞鋒

結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)際出發(fā)，對(duì)如何做到校園網(wǎng)的IP地址動(dòng)態(tài)分配做了一定的總結(jié)；并闡述了IP地址子網(wǎng)劃分、DHCP服務(wù)器件的設(shè)置，以及三層交換機(jī)、二層交換機(jī)和客戶端的基本設(shè)置。

校園網(wǎng)IP地址動(dòng)態(tài)分配DHCP子網(wǎng)劃分

一、DHCP服務(wù)的配置

DHCP是Dynamic Host Configuration Protocol（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）縮寫(xiě)，是一個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用UDP協(xié)議工作，主要有兩個(gè)用途：給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動(dòng)分配IP地址給用戶，給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對(duì)所有計(jì)算機(jī)作中央管理的手段。

為了創(chuàng)建一個(gè)DHCP服務(wù)器，常用的DHCP服務(wù)器一般安裝在一臺(tái)Windows 2000 Server的計(jì)算機(jī)上。安裝前先為這臺(tái)計(jì)算機(jī)指定靜態(tài)的IP地址、子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān)地址，然后按下面的這些步驟操作即可：（1）在“控制面板”上，雙擊“添加/刪除程序”，單擊“添加/刪除Windows組件”。（2）在“Windows組件”向?qū)е?，依次選擇“Windows組件”頁(yè)、“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”，然后單擊“詳細(xì)資料”。（3）在“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”對(duì)話框中，在“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的子部件”中，選擇“動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）”復(fù)選框，然后單擊[確定]按鈕。（4）單擊[下一步]按鈕，等待一段時(shí)間后就會(huì)完成安裝。最后是添加各網(wǎng)段作用域，捆綁網(wǎng)關(guān)及DNS，一個(gè)作用域是一個(gè)合法的IP地址范圍，用于向特定子網(wǎng)上的客戶計(jì)算機(jī)出租或分配IP地址。

從“管理工具”菜單中打開(kāi)DHCP，用鼠標(biāo)右鍵單擊DHCP服務(wù)器的名稱，再單擊“新建作用域”。然后按照提示依次在“名稱”中填寫(xiě)作用域的名稱如“219網(wǎng)段”，“說(shuō)明”中填寫(xiě)相關(guān)說(shuō)明如“服務(wù)器段”，在IP地址范圍對(duì)話框中設(shè)置本子網(wǎng)中的IP地址范圍：如起始IP：219.222.191.3，結(jié)束IP：219.222.191.253，子網(wǎng)掩碼（將租給客戶機(jī)的子網(wǎng)掩碼）為255. 255. 255. 0。接著再添加一個(gè)或多個(gè)排除地址范圍（已經(jīng)使用的靜態(tài)IP地址或暫不分配的IP地址范圍），設(shè)定租約的時(shí)間（默認(rèn)為8天）。最后添加客戶使用的路由器IP地址（即客戶機(jī)的網(wǎng)關(guān)地址）為219. 222. 191. 254，添加“域名稱”為“bangong”，“DNS服務(wù)器”為“219. 222. 191. 1/ 202. 96. 128. 143”。

以上是DHCP服務(wù)器的基本配置，DHCP服務(wù)的作用域的填寫(xiě)就牽涉到了IP地址的子網(wǎng)劃分。

二、IP地址子網(wǎng)劃分

現(xiàn)今普遍運(yùn)用的32位的IPv4地址，采用點(diǎn)分十進(jìn)制的方式表示，基本結(jié)構(gòu)由4部分?jǐn)?shù)字組成，每一部分?jǐn)?shù)字對(duì)應(yīng)于一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)字，四個(gè)二進(jìn)制部分之間用小數(shù)點(diǎn)分開(kāi)。如某一臺(tái)主機(jī)的IP地址為：219.222.191.1，換算成二進(jìn)制數(shù)字也可以寫(xiě)成11011011.11011110.10111111.00000001.由兩部分構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。為了適應(yīng)各種不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)需求， IP協(xié)議將IP地址分為五類，即A、B、C、D和E類，其中，D類地址為多播地址，主要留給因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會(huì)IAB使用，E類地址作為保留地址.我們通常所接觸的是A，B，C三類IP地址。A類、B類、C類IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)分別為8位、16位、和24位，其主機(jī)號(hào)對(duì)應(yīng)為24位、16位、和8位。如主機(jī)號(hào)對(duì)應(yīng)24位時(shí)其最大主機(jī)數(shù)分別為224-2。A類IP地址最前面一位為“0”，即A類第一段取值介于1～126之間（127做為本機(jī)測(cè)試之用）。B類IP地址最前面二位為“10”，即B類第一段取值介于128～191之間，C類IP地址最前面三位是“110”，既C類第一段取值介于192～233之間。

前綴長(zhǎng)度指示地址的網(wǎng)絡(luò)部分的比特位數(shù)。例如在172.28.5.0 /24中，/24就是前綴長(zhǎng)度，它告訴我們前24位是網(wǎng)絡(luò)地址。常用的IP地址主要有A、B、C三類，相應(yīng)的前綴分別為/8、/16、/24。為了定義地址的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分，設(shè)備另行使用稱為子網(wǎng)掩碼的一個(gè)32位形式。表示子網(wǎng)掩碼使用的點(diǎn)分十進(jìn)制格式與IPv4地址相同。在代表網(wǎng)絡(luò)部分的每個(gè)位的位置上置入二進(jìn)制1，在代表主機(jī)部分的每個(gè)位的位置上置入二進(jìn)制0即可創(chuàng)建子網(wǎng)掩碼，故A、B、C類地址相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0。

在實(shí)際使用過(guò)程中，我們通常需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行子網(wǎng)的劃分。例如某棟樓共有3個(gè)部門(mén)（經(jīng)貿(mào)系、政法系、管理系）內(nèi)部采用219.222.162.0/24的地址，內(nèi)部劃分了3個(gè)VLAN，要求進(jìn)行子網(wǎng)劃分。

因?yàn)?19.222.162.0是一個(gè)C類地址，其默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0，計(jì)算子網(wǎng)的公式為2n，n位借位個(gè)數(shù)，在本例中需要3個(gè)子網(wǎng)，2n>=5，n=2，因此借二位，分為4個(gè)子網(wǎng)，占用主機(jī)高序位為11000000，轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制為192。這樣就可以確定子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192。4個(gè)子網(wǎng)的IP地址范圍分別為：

219.222.162.1 ～219.222.162.62

219.222.162 .65 ～219.222.162.126

219.222.162.200 .129 ～219.222.162 .190

219.222.162 .193 ～219.222.162 .254

每個(gè)子網(wǎng)段的首尾IP去掉，首是網(wǎng)絡(luò)地址，尾是廣播地址，所219.222.182.0，219.222.162.63等首尾IP都去掉了?？梢匀芜x3個(gè)網(wǎng)絡(luò)段做為子網(wǎng)的IP地址，其他網(wǎng)絡(luò)段可以用來(lái)將來(lái)的擴(kuò)展需要。

以上是IP地址子網(wǎng)劃分部分，當(dāng)DHCP服務(wù)器配置好，子網(wǎng)也填寫(xiě)好后，如第一段IP地址為219.222.162.1-219.222.162.61，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，網(wǎng)關(guān)為219.222.162.62，最后就牽涉到線路的連接和交換機(jī)的配置了。

三、交換機(jī)及客戶端配置支持

假設(shè)校園網(wǎng)通過(guò)一臺(tái)二層交換機(jī)連接到一臺(tái)三層交換機(jī)，三層交換機(jī)連接上DHCP服務(wù)器，現(xiàn)做適當(dāng)配置，實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)內(nèi)部主機(jī)的動(dòng)態(tài)IP地址獲取。

三層交換機(jī)以extreme 6808為例，二層交換機(jī)以銳捷S2150為例，DHCP服務(wù)器的IP地址為10.10.0.251，接在6808的8：46口，S2150接在6808的1：2口，我們以經(jīng)貿(mào)系為例，設(shè)其VLAN名為jmx，vlan號(hào)為1600，IP段為219.222.162.62/26，那么兩臺(tái)交換機(jī)的基本配置如下所示。

1.三層交換機(jī)的基本配置

（1）DHCP部分

enable bootprelay

configure bootprelay add 10.10.0.251

configure vlan "Default" add port 8：46 untagged

（2）VLAN設(shè)置部分

configure vlan "jmx" tag 1600

configure vlan "xzl-K401" IPaddress 219.222.162.62 255.255.255.192

configure vlan "xzl-K401" add port 1：2 tagged

2.二層交換機(jī)的基本配置

switch（config）#hostname jmx

jmx（config） #vlan 1600

jmx（config-vlan）#exit

jmx（config）#interface range fastEthernet 0/1-48

jmx（config-if）#switchport access vlan 1600

jmx（config-if-range）#exit

jmx（config）#exit

jmx#write

3.客戶端基本配置

DHCP服務(wù)需要客戶端的配合才能工作。在默認(rèn)情況下，Windows本身就設(shè)置為“自動(dòng)獲得IP地址”方式。如果以前為手動(dòng)指定IP地址，可以通過(guò)如下方式更改設(shè)置：右擊“網(wǎng)上鄰居”，在彈出的菜單中點(diǎn)擊“屬性”，彈出網(wǎng)絡(luò)屬性設(shè)置窗口，找到“Internet協(xié)議（TCP/IP）”一項(xiàng)并選中，再點(diǎn)擊“屬性”，即可以看到“TCP/IP”的屬性。如果設(shè)置成“指定IP地址”，將其更改為“自動(dòng)獲取IP地址”即可。對(duì)于Windos2000/2003 Server系統(tǒng)，還需要將“DHCP CLIENT”服務(wù)啟動(dòng)，否則在Windos2000/2003 Serve中將不能自動(dòng)獲得IP地址。這樣最后插在s2150交換機(jī)48口任一端口的pc機(jī)的IP地址為219.222.162.1～219.222.162.61。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)IP地址的動(dòng)態(tài)分配牽涉到各方面知識(shí)做了簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)實(shí)施IP地址動(dòng)態(tài)分配做了逐步簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明。實(shí)際中還應(yīng)多查資料多實(shí)踐，這樣才能更好的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏雪風(fēng).在多個(gè)邏輯子網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)DHCP服務(wù)[N].中國(guó)電腦教育報(bào)，2014.

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