计算机网络工程论文：简析校园网中IP地址的动态分配

计算机网络工程论文：简析校园网中IP地址的动态分配[摘要]笔者结合工作经验,从实际出发,对如何做到校园网的IP地址动态分配做了一定的总结;并阐述了IP地址子网划分、DHCP服务器件的设置,以及三层交换机、二层交换机和客户端的基本设置。[关键词]校园网IP地址动态分配DHCP子网划分一、DHCP服务的配置DHCP是DynamicHostConfigurationProtocol(动态主机配置协议)缩写,是一个局域网的网络协议,使用UDP协议工作,主要有两个用途:给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址给用户,给内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。为了创建一个DHCP服务器,常用的DHCP服务器一般安装在一台Windows2000Server的计算机上。安装前先为这台计算机指定静态的IP地址、子网掩码及网关地址,然后按下面的这些步骤操作即可:(1)在“控制面板”上,双击“添加/删除程序”,单击“添加/删除Windows组件”。(2)在“Windows组件”向导中,依次选择“Windows组件”页、“网络服务”,然后单击“详细资料”。(3)在“网络服务”对话框中,在“网络服务的子部件”中,选择“动态主机配置协议(DHCP)”复选框,然后单击[确定]按钮。(4)单击[下一步]按钮,等待一段时间后就会完成安装。最后是添加各网段作用域,捆绑网关及DNS,一个作用域是一个合法的IP地址范围,用于向特定子网上的客户计算机出租或分配IP地址。从“管理工具”菜单中打开DHCP,用鼠标右键单击DHCP服务器的名称,再单击“新建作用域”。然后按照提示依次在“名称”中填写作用域的名称如“219网段”,“说明”中填写相关说明如“服务器段”,在IP地址范围对话框中设置本子网中的IP地址范围:如起始IP:219.222.191.3,结束IP:219.222.191.253,子网掩码(将租给客户机的子网掩码)为255.255.255.0。接着再添加一个或多个排除地址范围(已经使用的静态IP地址或暂不分配的IP地址范围),设定租约的时间(默认为8天)。最后添加客户使用的路由器IP地址(即客户机的网关地址)为219.222.191.254,添加“域名称”为“bangong”,“DNS服务器”为“219.222.191.1/202.96.128.143”。以上是DHCP服务器的基本配置,DHCP服务的作用域的填写就牵涉到了IP地址的子网划分。二、IP地址子网划分现今普遍运用的32位的IPv4地址,采用点分十进制的方式表示,基本结构由4部分数字组成,每一部分数字对应于一个8位二进制数字,四个二进制部分之间用小数点分开。如某一台主机的IP地址为:219.222.191.1,换算成二进制数字也可以写成11011011.11011110.10111111.00000001.由两部分构成,网络地址和主机地址。为了适应各种不同规模的网络需求,IP协议将IP地址分为五类,即A、B、C、D和E类,其中,D类地址为多播地址,主要留给因特网体系结构研究委员会IAB使用,E类地址作为保留地址.我们通常所接触的是A,B,C三类IP地址。A类、B类、C类IP地址的网络号分别为8位、16位、和24位,其主机号对应为24位、16位、和8位。如主机号对应24位时其最大主机数分别为224-2。A类IP地址最前面一位为“0”,即A类第一段取值介于1～126之间(127做为本机测试之用)。B类IP地址最前面二位为“10”,即B类第一段取值介于128～191之间,C类IP地址最前面三位是“110”,既C类第一段取值介于192～233之间。前缀长度指示地址的网络部分的比特位数。例如在172.28.5.0/24中,/24就是前缀长度,它告诉我们前24位是网络地址。常用的IP地址主要有A、B、C三类,相应的前缀分别为/8、/16、/24。为了定义地址的网络部分和主机部分,设备另行使用称为子网掩码的一个32位形式。表示子网掩码使用的点分十进制格式与IPv4地址相同。在代表网络部分的每个位的位置上置入二进制1,在代表主机部分的每个位的位置上置入二进制0即可创建子网掩码,故A、B、C类地址相应的子网掩码为255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0。在实际使用过程中,我们通常需要对网络进行子网的划分。例如某栋楼共有3个部门(经贸系、政法系、管理系)内部采用219.222.162.0/24的地址,内部划分了3个VLAN,要求进行子网划分。因为219.222.162.0是一个C类地址,其默认的子网掩码是255.255.255.0,计算子网的公式为2n,n位借位个数,在本例中需要3个子网,2n=5,n=2,因此借二位,分为4个子网,占用主机高序位为11000000,转化为十进制为192。这样就可以确定子网掩码为255.255.255.192。4个子网的IP地址范围分别为:219.222.162.1~219.222.162.62219.222.162.65~219.222.162.126219.222.162.200.129~219.222.162.190219.222.162.193~219.222.162.254每个子网段的首尾IP去掉,首是网络地址,尾是广播地址,所219.222.182.0,219.222.162.63等首尾IP都去掉了。可以任选3个网络段做为子网的IP地址,其他网络段可以用来将来的扩展需要。以上是IP地址子网划分部分,当DHCP服务器配置好,子网也填写好后,如第一段IP地址为219.222.162.1-219.222.162.61,子网掩码为255.255.255.192,网关为219.222.162.62,最后就牵涉到线路的连接和交换机的配置了。三、交换机及客户端配置支持假设校园网通过一台二层交换机连接到一台三层交换机,三层交换机连接上DHCP服务器,现做适当配置,实现校园网内部主机的动态IP地址获取。三层交换机以extreme6808为例,二层交换机以锐捷S2150为例,DHCP服务器的IP地址为10.10.0.251,接在6808的8:46口,S2150接在6808的1:2口,我们以经贸系为例,设其VLAN名为jmx,vlan号为1600,IP段为219.222.162.62/26,那么两台交换机的基本配置如下所示1.三层交换机的基本配置(1)DHCP部分enablebootprelayconfigurebootprelayadd10.10.0.251configurevlanDefaultaddport8:46untagged(2)VLAN设置部分configurevlanjmxtag1600configurevlanxzl-K401IPaddress219.222.162.62255.255.255.192configurevlanxzl-K401addport1:2tagged2.二层交换机的基本配置switch(config)#hostnamejmxjmx(config)#vlan1600jmx(config-vlan)#exitjmx(config)#interfacerangefastEthernet0/1-48jmx(config-if)#switchportaccessvlan1600jmx(config-if-range)#exitjmx(config)#exitjmx#write3.客户端基本配置DHCP服务需要客户端的配合才能工作。在默认情况下,Windows本身就设置为“自动获得IP地址”方式。如果以前为手动指定IP地址,可以通过如下方式更改设置:右击“网上邻居”,在弹出的菜单中点击“属性”,弹出网络属性设置窗口,找到“Internet协议(TCP/IP)”一项并选中,再点击“属性”,即可以看到“TCP/IP”的属性。如果设置成“指定IP地址”,将其更改为“自动获取IP地址”即可。对于Windos2000/2003Server系统,还需要将“DHCPCLIENT”服务启动,否则在Windos2000/2003Serve中将不能自动获得IP地址。这样最后插在s2150交换机48口任一端口的pc机的IP地址为219.222.162.1～219.222.162.61四、结束语本文对IP地址的动态分配牵涉到各方面知识做了简单介绍,并对实现校园网实施IP地址动态分配做了逐步简单的实验说明。实际中还应多查资料多实践,这样才能更好的发现问题、解决问题。参考文献:[1]夏雪风.在多个逻辑子网中实现DHCP服务[N].中国电脑教育报.2004,G05版.[2]丁荣辉.谈子网划分之技巧[J].计算机与网络.2009,(32):239-241.[3]刘阳.实现跨VLAN的DHCP服务配置方案[J].青岛职业技术学院学报,2007,20(6):61-65.