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簡(jiǎn)析校園網(wǎng)中IP地址的動(dòng)態(tài)分配
[摘要]筆者結合工作經(jīng)驗,從實(shí)際出發(fā),對如何做到校園網(wǎng)的IP地址動(dòng)態(tài)分配做了一定的總結;并闡述了IP地址子網(wǎng)劃分、DHCP服務(wù)器件的設置,以及三層交換機、二層交換機和客戶(hù)端的基本設置。
[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:給內部網(wǎng)絡(luò )或網(wǎng)絡(luò )服務(wù)供應商自動(dòng)分配IP地址給用戶(hù),給內部網(wǎng)絡(luò )管理員作為對所有計算機作中央管理的手段。
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Windows 2000 Server的計算機上。安裝前先為這臺計算機指定靜態(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”向導中,依次選擇“Windows組件”頁(yè)、“網(wǎng)絡(luò )服務(wù)”,然后單擊“詳細資料”。(3)在“網(wǎng)絡(luò )服務(wù)”對話(huà)框中,在“網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的子部件”中,選擇“動(dòng)態(tài)主機配置協(xié)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(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(hù)計算機出租或分配IP地址。
從“管理工具”菜單中打開(kāi)DHCP,用鼠標右鍵單擊DHCP服務(wù)器的名稱(chēng),再單擊“新建作用域”。然后按照提示依次在“名稱(chēng)”中填寫(xiě)作用域的名稱(chēng)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地址范圍對話(huà)框中設置本子網(wǎng)中的IP地址范圍:如起始IP:219.222.191.3,結束IP:219.222.191.253,子網(wǎng)掩碼(將租給客戶(hù)機的子網(wǎng)掩碼)為255. 255. 255. 0。接著(zhù)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),設定租約的時(shí)間(默認為8天)。最后添加客戶(hù)使用的路由器IP地址(即客戶(hù)機的網(wǎng)關(guān)地址)為219. 222. 191. 254,添加“域名稱(chēng)”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
現今普遍運用的32位的IPv4地址,采用點(diǎn)分十進(jìn)制的方式表示,基本結構由4部分數字組成,每一部分數字對應于一個(gè)8位二進(jìn)制數字,四個(gè)二進(jìn)制部分之間用小數點(diǎn)分開(kāi)。如某一臺主機的IP地址為:219.222.191.1,換算成二進(jìn)制數字也可以寫(xiě)成11011011.11011110.10111111.00000001. 由兩部分構成,網(wǎng)絡(luò )地址和主機地址。為了適應各種不同規模的網(wǎng)絡(luò )需求, IP協(xié)議將IP地址分為五類(lèi),即A、B、C、D和E類(lèi),其中,D類(lèi)地址為多播地址,主要留給因特網(wǎng)體系結構研究委員會(huì )IAB使用,E類(lèi)地址作為保留地址.我們通常所接觸的是A,B,C三類(lèi)IP地址。A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)IP地址的網(wǎng)絡(luò )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(shí)其最大主機數分別為2??24?-2。A類(lèi)IP地址最前面一位為“0”,即A類(lèi)第一段取值介于1～126之間(127做為本機測試之用)。B類(lèi)IP地址最前面二位為“10”,即B類(lèi)第一段取值介于128～191之間,C類(lèi)IP地址最前面三位是“110”,既C類(lèi)第一段取值介于192～233之間。
前綴長(cháng)度指示地址的網(wǎng)絡(luò )部分的比特位數。例如在172.28.5.0 /24中,/24就是前綴長(cháng)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(lèi),相應的前綴分別為/8、/16、/24。為了定義地址的網(wǎng)絡(luò )部分和主機部分,設備另行使用稱(chēng)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(lèi)地址相應的子網(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(gè)VLAN,要求進(jìn)行子網(wǎng)劃分。
因為219.222.162.0是一個(gè)C類(lèi)地址,其默認的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0,計算子網(wǎng)的公式為2??n?,n位借位個(gè)數,在本例中需要3個(gè)子網(wǎng),2??n?>=5,n=2,因此借二位,分為4個(gè)子網(wǎng),占用主機高序位為11000000,轉化為十進(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)的擴展需要。
以上是IP地址子網(wǎng)劃分部分,當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(xiàn)路的連接和交換機的配置了。
三、交換機及客戶(hù)端配置支持
假設校園網(wǎng)通過(guò)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(wù)器,現做適當配置,實(shí)現校園網(wǎng)內部主機的動(dòng)態(tài)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(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(hù)端基本配置
DHCP服務(wù)需要客戶(hù)端的配合才能工作。在默認情況下,Windows本身就設置為“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 )屬性設置窗口,找到“Internet協(xié)議(TCP/IP)”一項并選中,再點(diǎn)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(dòng)獲取IP地址”即可。對于Windos2000/2003 Server系統,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(yǔ)
本文對IP地址的動(dòng)態(tài)分配牽涉到各方面知識做了簡(jiǎn)單介紹,并對實(shí)現校園網(wǎng)實(shí)施IP地址動(dòng)態(tài)分配做了逐步簡(jiǎn)單的實(shí)驗說(shuō)明。實(shí)際中還應多查資料多實(shí)踐,這樣才能更好的發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題。
參考文獻:
[1]夏雪風(fēng).在多個(gè)邏輯子網(wǎng)中實(shí)現DHCP 服務(wù)[N].中國電腦教育報.2004,G05版.
[2]丁榮輝.談子網(wǎng)劃分之技巧[J].計算機與網(wǎng)絡(luò ).2009,(32):239-241.
[3]劉陽(yáng).實(shí)現跨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,2007,20(6):61-65.
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