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簡(jiǎn)析校園網(wǎng)中IP地址的動(dòng)態(tài)分配
[摘要]筆者結(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。
[關(guān)鍵詞]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,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”中填寫作用域的名稱如 “219網(wǎng)段”,“說明”中填寫相關(guān)說明如“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。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(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(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2??n?,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。可以任選3個(gè)網(wǎng)絡(luò)段做為子網(wǎng)的IP地址,其他網(wǎng)絡(luò)段可以用來將來的擴(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)問題、解決問題。
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).2004,G05版.
[2]丁榮輝.談子網(wǎng)劃分之技巧[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò).2009,(32):239-241.
[3]劉陽(yáng).實(shí)現(xiàn)跨VLAN的DHCP服務(wù)配置方案[J].青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2007,20(6):61-65.
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