50点的小型网络 IP地址规划实例

某科技公司成立，成立之初，这个公司只有数十人，每个人根据工作需要，都配备有电脑终端，有一台公用的服务器负责文件存储和打印机共享，这些设备要实现联网。另外，公司由于业务的需要，在内部联网之后要建立和Internet的连接。

要实现并配置这家公司的基本要求，在IP管理中需要包含如下范畴：

◆ 选择一个适合几十个网络终端的IP地址分配范围。

◆ 自动分配内部每台终端的IP地址。

◆ Internet连接后要保证每台计算机都能够上网，并不需要Internet上的其他用户能够直接访问到内部网络。

◆所有客户端要进行测试。

地址规划与配置分析

在IP地址规划中有些IP地址是不能被配置到网络设备接口使用的，这些IP地址是网络地址和广播地址。另外，这家公司属于典型的小型网络，机器数量一般在50台以下，我们需要根据网络的规模考虑IP地址的分配与管理。

1．确定合法地址

网络中第一个不能使用的地址就是网络地址。网络地址用于表示网络本身，主机位部分为全“0”的IP地址代表一个特定的网络。网络地址对于网络通信数据量的控制非常重要，位于同一网络中的主机必然具有相同的网络号，它们之间可以直接相互通信。而网络号不同的主机之间则不能直接进行通信，必须经过第3 层网络设备（如路由器）进行转发。

如图4-9的示例，上半部分的框架中表示网络198.150.11.0。从局域网外部看，任何发往该网络主机 198.150.11.1~198.150.11.254的数据，目的网络都是198.150.11.0，只有数据到达上半部分的框架（局域网）时，才能进行主机位的匹配。下半部分的网络编号用198.150.12.0表示，数据进行比对的情况也是相同。

网络中第二个不能使用的地址是广播地址（Broadcast Address）。它用于向网络中的所有设备广播分组，具有正常的网络号部分，主机号部分为全“1”的IP 地址代表一个在指定网络中的广播，被称为广播地址。

广播地址对于网络通信同样重要。在计算机网络通信中，经常会出现对某一指定网络中的所有机器发送数据的情形，如果没有广播地址，源主机就要对所有目的主机启动多次IP 分组的封装与发送过程。

除了网络标识地址和广播地址之外，其他一些包含全“0”和全“1”的地址格式也是保留地址。图4-10中标明了这些特殊地址的用途。

图 网络地址的与寻址 

图  特殊的保留地址

2．选择专用IP地址

Internet的稳定直接取决于网络地址的唯一性。这个工作最初由InterNIC（Internet网络信息中心）来分配IP 地址，现在已被IANA（Internet 地址分配中心）取代。IANA管理着剩余IP 地址的分配，以确保不会发生公用地址重复使用的问题。

1）公用IP地址

公用IP地址在Internet上是唯一的，因为公用IP 地址是全局的和标准的，所以没有任何两台连到公共网络的主机拥有相同的IP 地址。所有连接Internet 的主机都遵循此规则，公用IP 地址是从Internet 服务供应商（ISP）或地址注册处获得的。如果需要到Internet的直接（路由）连接，则必须使用公用地址；如果需要到Internet的间接（代理或转换）连接，则可以使用公用地址或专用地址。

2）专用IP地址

随着Internet的发展，各个连接到Internet的组织需要为每台设备的每个接口获取一个公用地址。每个网络接口都需要有一个公有IP地址是不可能的，至少在IPv4版本中。这一需求对公用地址池提出了很高的要求，A、B、C类地址的总数满足不了全世界所有网络设备的标识。Internet的设计者注意到这个问题，所以保留了IPv4地址空间的一部分供专用地址使用。IANA提供了一个为专用网际网络保留网络ID 地址的方案，以下这些网络ID是内部网络中可任意部署的：

◆ 子网掩码为 255.0.0.0 的 10.0.0.0网络地址池。

◆ 子网掩码为 255.240.0.0 的 172.16.0.0网络地址池。

◆ 子网掩码为 255.255.0.0 的 192.168.0.0网络地址池。

有关为专用Intranet保留的IP地址空间的详细信息，请参阅RFC 1918，“专用Internet的地址分配”。

3．地址转换技术

有一种情况需要特别注意，如果公司网络没有以任何方式连接到Internet，则可以使用任何IP地址。但这家公司网络需要连接到Internet，所以应当使用公用地址或专用地址转换技术，以防止非法IP地址暴露在公网之上。

为了让使用专用IP地址的计算机能够访问 Internet，必须使用网络地址转换（NAT）和路由。NAT使您能够把使用专用IP地址的客户端计算机连接到使用公共IP地址的Internet。这需要有两个接口（或网络适配器）来隔离本地网络（使用专用IP地址）和Internet网络（使用公共IP地址）。这两个接口是必需的，因为两个网络之间的请求必须通过路由器服务或设备进行传送。当路由器接收到请求时，它在两个接口之间转发这些请求。NAT服务帮助从源网络到目标网络，把IP地址转换成正确的地址。

例如，当客户端计算机发出访问Internet资源的请求时，路由器设备在本地网络上接收到该请求，客户端计算机的专用 IP地址随后被转换成公共IP地址并路由到外部接口，从而使请求能够被发送到Internet。当在外部接口上接收到来自Internet的响应时，NAT随后把公共IP地址转换回客户端计算机的专用IP地址，并把响应路由到本地接口。通过这种方法，路由和NAT服务提供了过滤功能，从而解决了这家公司针对网络安全的需求。

4．IP地址配置方法

IP地址的获得可以通过手工配置TCP/IP选项或者使用动态主机配置协议（DHCP）自动获取。客户端还需要配置的项目包括子网掩码、网关地址、DNS地址等。　假设企业的服务器操作系统采用的是Windows 2000/2003 Server系统，客户端采用Windows 2000/XP系统。Windows为TCP/IP客户端提供了3种配置IP地址的方法，用于满足Windows用户对网络的不同需求。具体采用哪种IP 地址分配方式，可由网络管理员根据网络规模和网络应用等具体情况而定。

1）手工分配

手工设置IP地址是最常用的一种分配方式。在以手工方式进行设置时，需要为网络中的每一台计算机分别设置4项IP地址信息（IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器地址）。在通常情况下，手工设置IP被用于设置网络服务器、计算机数量较少的小型网络。

手工设置的IP地址为静态IP地址，在没有重新配置之前，计算机将一直拥有该IP地址。因此，既可以据此访问网络内的某台计算机，也可以据此判断计算机是否已经开机并接入网络。不过，默认网关必须是计算机所在的网段中的IP地址，而不能填写其他网段中的IP地址。

2）自动分配

动态主机配置协议（Dynamic Host configuration Protocol，DHCP）提供了自动的TCP/IP配置。DHCP服务器为其客户端提供IP地址、子网掩码和默认网关地址等各种配置。网络中的计算机可以通过DHCP服务器自动获取IP地址信息。DHCP服务器维护着一个容纳有许多IP地址的地址池，并根据计算机的请求而出租。DHCP是 Windows默认采用的地址分配方式。

在默认情况下，Windows 2000/XP系统都使用DHCP请求来获得IP地址的分配。所以，如果仍然选择DHCP来分配和管理IP地址，网管工作将会减轻很多，而且可以很方便地配置客户机，我们所要做的就是维护好一台DHCP服务器。

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