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簡析校園網中IP地址的動態分配
[摘要]筆者結合工作經驗,從實際出發,對如何做到校園網的IP地址動態分配做了一定的總結;并闡述了IP地址子網劃分、DHCP服務器件的設置,以及三層交換機、二層交換機和客戶端的基本設置。
[關鍵詞]校園網 IP地址 動態分配 DHCP 子網劃分
一、DHCP服務的配置
DHCP是Dynamic Host Configuration Protocol(動態主機配置協議)縮寫,是一個局域網的網絡協議,使用UDP協議工作,主要有兩個用途:給內部網絡或網絡服務供應商自動分配IP地址給用戶,給內部網絡管理員作為對所有計算機作中央管理的手段。
為了創建一個DHCP服務器,常用的DHCP服務器一般安裝在一臺Windows 2000 Server的計算機上。安裝前先為這臺計算機指定靜態的IP地址、子網掩碼及網關地址,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”向導中,依次選擇“Windows組件”頁、“網絡服務”, 然后單擊“詳細資料”。(3)在“網絡服務”對話框中,在“網絡服務的子部件”中,選擇“動態主機配置協議(DHCP) ”復選框,然后單擊[確定]按鈕。(4)單擊[下一步]按鈕,等待一段時間后就會完成安裝。最后是添加各網段作用域,捆綁網關及DNS,一個作用域是一個合法的IP地址范圍,用于向特定子網上的客戶計算機出租或分配IP地址。
從“管理工具”菜單中打開DHCP,用鼠標右鍵單擊DHCP服務器的名稱,再單擊“新建作用域”。然后按照提示依次在“名稱”中填寫作用域的名稱如 “219網段”,“說明”中填寫相關說明如“服務器段”,在IP地址范圍對話框中設置本子網中的IP地址范圍:如起始IP:219.222.191.3, 結束IP:219.222.191.253,子網掩碼(將租給客戶機的子網掩碼)為255. 255. 255. 0。接著再添加一個或多個排除地址范圍(已經使用的靜態IP地址或暫不分配的IP地址范圍),設定租約的時間(默認為8天)。最后添加客戶使用的路由器 IP地址(即客戶機的網關地址)為219. 222. 191. 254,添加“域名稱”為“bangong”,“DNS服務器”為“219. 222. 191. 1/ 202. 96. 128. 143”。
以上是DHCP服務器的基本配置,DHCP服務的作用域的填寫就牽涉到了IP地址的子網劃分。
二、IP地址子網劃分
現今普遍運用的32位的IPv4地址,采用點分十進制的方式表示,基本結構由4部分數字組成,每一部分數字對應于一個8位二進制數字,四個二進制部分之間用小數點分開。如某一臺主機的IP地址為:219.222.191.1,換算成二進制數字也可以寫成 11011011.11011110.10111111.00000001. 由兩部分構成,網絡地址和主機地址。為了適應各種不同規模的網絡需求, IP協議將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,主要留給因特網體系結構研究委員會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地址的網絡號分別為8位、16位、和24位,其主機號對應為24位、16位、和8位。如主機號對應24位時其最大主機數分別為2??24?-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做為本機測試之用)。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。
前綴長度指示地址的網絡部分的比特位數。例如在172.28.5.0 /24中,/24就是前綴長度,它告訴我們前24位是網絡地址。常用的IP地址主要有A、B、C三類,相應的前綴分別為/8、/16、/24。為了定義地址的網絡部分和主機部分,設備另行使用稱為子網掩碼的一個32位形式。表示子網掩碼使用的點分十進制格式與IPv4地址相同。在代表網絡部分的每個位的位置上置入二進制1,在代表主機部分的每個位的位置上置入二進制0即可創建子網掩碼,故A、B、C類地址相應的子網掩碼為255.0.0.0、 255.255.0.0和255.255.255.0。
在實際使用過程中,我們通常需要對網絡進行子網的劃分。例如某棟樓共有3個部門(經貿系、政法系、管理系)內部采用219.222.162.0/24的地址,內部劃分了3個VLAN,要求進行子網劃分。
因為219.222.162.0是一個C類地址,其默認的子網掩碼是255.255.255.0,計算子網的公式為2??n?,n位借位個數,在本例中需要3個子網,2n>=5,n=2,因此借二位,分為4個子網,占用主機高序位為11000000,轉化為十進制為192。這樣就可以確定子網掩碼為255.255.255.192。4個子網的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
每個子網段的首尾IP去掉,首是網絡地址,尾是廣播地址,所219.222.182.0,219.222.162.63等首尾IP都去掉了。可以任選3個網絡段做為子網的IP地址,其他網絡段可以用來將來的擴展需要。
以上是IP地址子網劃分部分,當DHCP服務器配置好,子網也填寫好后,如第一段IP地址為 219.222.162.1-219.222.162.61,子網掩碼為255.255.255.192,網關為219.222.162.62,最后就牽涉到線路的連接和交換機的配置了。
三、交換機及客戶端配置支持
假設校園網通過一臺二層交換機連接到一臺三層交換機,三層交換機連接上DHCP服務器,現做適當配置,實現校園網內部主機的動態IP地址獲取。
三層交換機以extreme 6808為例,二層交換機以銳捷S2150為例,DHCP服務器的IP地址為10.10.0.251,接在6808的8:46口,S2150接在6808 的1:2口,我們以經貿系為例,設其VLAN名為jmx,vlan號為1600,IP段為219.222.162.62/26,那么兩臺交換機的基本配置如下所示
1.三層交換機的基本配置
(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服務需要客戶端的配合才能工作。在默認情況下,Windows本身就設置為“自動獲得IP地址”方式。如果以前為手動指定IP地址,可以通過如下方式更改設置:
右擊“網上鄰居”,在彈出的菜單中點擊“屬性”,彈出網絡屬性設置窗口,找到“Internet協議(TCP/IP)”一項并選中,再點擊“屬性”, 即可以看到“TCP/IP”的屬性。如果設置成“指定IP地址”,將其更改為“自動獲取IP地址”即可。對于Windos2000/2003 Server系統,還需要將“DHCP CLIENT”服務啟動,否則在Windos2000/2003 Serve中將不能自動獲得IP地址。
這樣最后插在s2150交換機48口任一端口的pc機的IP地址為219.222.162.1～219.222.162.61
四、結束語
本文對IP地址的動態分配牽涉到各方面知識做了簡單介紹,并對實現校園網實施IP地址動態分配做了逐步簡單的實驗說明。實際中還應多查資料多實踐,這樣才能更好的發現問題、解決問題。
參考文獻:
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[2]丁榮輝.談子網劃分之技巧[J].計算機與網絡.2009,(32):239-241.
[3]劉陽.實現跨VLAN的DHCP服務配置方案[J].青島職業技術學院學報,2007,20(6):61-65.
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