2024年6月2日发(作者:)
IP地址的分配和管理
随着这些年网络的发展,越来越多的企业都组建了内部局域网,来实现自动化无
纸办公等高效率、低成本的运营和管理。很多新成立的中小企业以及一些以前没有组
网的老企业,现在也都纷纷组建企业局域网,企业中“无网不利”已经成为大势所趋。
但是这些企业由于原来并没有网络管理和规划的经验,很多新上任的网管对IP地址
的规划管理不够重视,以至于在以后需要扩展网络或增加服务时造成很多不便,而且
随着时间的推移,没有结构化的编制对日常的维护管理也会逐渐增加难度。所以,本
文将对IP地址的分配和管理等方面做一个介绍,让我们先来看看地址分配的几个基
本规则。
规则一:体系化编址
体系化其实就是结构化、组织化,根据企业的具体需求和组织结构为原则对整个
网络地址进行有条理的规划。一般这个规划的过程是由大局、整体着眼,然后逐级由
大到小分割、划分的。这其实跟实际的物理地址分配原则是一样的,肯定是先划分省
市、再细分割出县区、再细分出道路、再来是街巷,最后是门牌。从网络总体来说,
体系化编制由于相邻或者具有相同服务性质的主机或办公群落都在IP地址上也是连
续的,这样在各个区块的边界路由设备上便于进行有效的路由汇总,使整个网络的结
构清晰,路由信息明确,也能减小路由器中的路由表。而每个区域的地址与其他的区
域地址相对独立,也便于独立的灵活管理。
注:将多条子路由条目汇总成一条都包含其内的总路由条目,这就是路由汇总或
叫路由归纳。路由器在检查计算路由时是比较消耗资源的,路由条目越多,路由表越
长,则这个过程耗时越多,所以通过路由汇总减少路由表的长度,对提高路由器工作
效率是很有帮助的。能不能进行有效的路由汇总、汇总的效率如何,都跟网络结构中
IP地址网段的分布有密切关系。IP地址的部署越连续而有条理,则路由汇总越容易
也越有效,所以我们在部署网络时应该重视体系化编址。在子网环境中,当网络地址
是以2的指数形式的连续区块时,路由归纳是最有效的。
规则二:可持续扩展性
其实就是在初期规划时为将来的网络拓展考虑,眼光要放得长远一些,在将来很
可能增大规模的区块中要留出较大的余地。IP地址最开始是按有类划分的,A、B、C
各类标准网段都只能严格按照规定使用地址。但现在发展到了无类阶段,由于可以自
由规划子网的大小和实际的主机数,所以使得地址资源分配的更加合理,无形中就增
大了网络的可拓展性。虽然在网络初期的一段可能很长的时间里,未合理考虑余量的
IP地址规划也能满足需要,但是当一个局部区域出现高增长,或者整体的网络规模
不断增大,这时不合理的规划很可能必须重新部署局部甚至整体的IP地址,这在一
个中、大型网络中就绝不是一个轻松的工作了。
在这里让我们对IP地址、掩码、子网等概念做个简述,以便于理解无类地址划
分的意义。
IPv4-网际协议版本4(Internet Protocol Version 4)是现行的IP协议。其
地址通常用以圆点分隔号的4个十进制数字表示,每一个数字对应于8个二进制的比
特串,称为一个位组(octets)。如某一台主机的IP地址为:128.10.2.1写成二进制
则为10000000.00001010.00000010.00000001。
网络地址分为5类:
1.A类地址:4个8位位组(octets)中第一个octet代表网络号,剩下的3个代表
主机位.范围是0xxxxxxx,即0到127。
2.B类地址: 前2个octets代表网络号,剩下的2个代表主机位. 范围是
10xxxxxx,即128到191。
3.C类地址: 前3个octets代表网络号,剩下的1个代表主机位. 范围是
110xxxxx,即192到223。
4.D类地址:多播地址,范围是224到239。
5.E类地址:保留地址,实验用,范围是240到255。
一些特殊的IP地址:
地址127.0.0.1:本地回环(loopback)测试地址
2.广播地址:255.255.255.255
地址0.0.0.0:代表任何网络
4.网络号全为0:代表本网络或本网段
5.网络号全为1:代表所有的网络
6.主机位全为0:代表某个网段的任何主机地址
7.主机位全为1:代表该网段的所有主机
私有IP地址(private IP address):为了节约IP地址空间,并增加了安全性,保
留了一些IP地址段作为私网IP,不会在公网上出现。处于私有IP地址的网络称为
内网或私网,与外部进行通信就必须通过网络地址翻译(NAT)。
一些私有地址的范围:
1.A类地址中:10.0.0.0到10.255.255.255.255
2.B类地址中:172.16.0.0到172.31.255.255
3.C类地址中:192.168.0.0到192.168.255.255
无类IP地址:首先要了解Subnet Masks(子网掩码),它用于辨别IP地址中
哪部分为网络地址,哪部分为主机地址,由1和0组成,长32位,全为1的位代表网络
号。不是所有的网络都需要子网,因此就引入1个概念:默认子网掩码(default subnet
mask).A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0(由于255相当于二进制的8位1,
所以也缩写成“/8”,表示网络号占了8位);B类的为255.255.0.0(/16);C类的
为255.255.255.0(/24)。
而无类的IP子网不使用默认子网掩码,而是可以自由划分网络位和主机位,完
全打破了A、B、C这样的固定类别划分。如这样的地址:192.168.10.32/28,它的掩
码是255.255.255.240,最后一位组是11110000,也就是只剩后4位为主机位,前面
28位为网络位,由于属于C类地址,默认24位掩码,也就说这里多用了
4位作为网络位。使用这样子网掩码可以得到“2的x次方-2(x代表多占的掩码位,
这里是4)”=14个子网,这里减掉的2个为全0和全1的网段,每个子网包含“2
的y次方-2(y代表主机位,这里也是4)”=14台主机,这里减掉的2个是主机位全
0和全1的地址。这样本来的一个C类子网被划分成了14个可用小子网(在某些情
况下,初始的全0网段也是可用的,在Cisco路由器中使用IP SUBNET-ZERO命令之
后,你就能使用全0网段,这样可以得到15个可用子网)。可以看到,当需要的每个
子网中主机数比较少时,可以用这种办法节约IP资源,得到更多的子网。在实际使
用中,如你给一个点对点的连接中两端的设备分配IP地址,如果你严格按照有类别
的子网划分去分配地址,那么你只能分一个C类子网给它,一个C类网包含254(即
2的8次方-2)个可用地址,而你只使用2个,那么将浪费252个可用地址。这时
如果使用/30的掩码,则一个子网只包含2(即2的2次方-2)个有效地址,这样划
分出来的其他子网地址还可利用。
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