某科技公司成立，成立之初，這個(gè)公司只有數(shù)十人，每個(gè)人根據(jù)工作需要，都配備有電腦終端，有一臺(tái)公用的服務(wù)器負(fù)責(zé)文件存儲(chǔ)和打印機(jī)共享，這些設(shè)備要實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。另外，公司由于業(yè)務(wù)的需要，在內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)之后要建立和Internet的連接。
要實(shí)現(xiàn)并配置這家公司的基本要求，在IP管理中需要包含如下范疇：
◆ 選擇一個(gè)適合幾十個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端的IP地址分配范圍。
◆ 自動(dòng)分配內(nèi)部每臺(tái)終端的IP地址。
◆ Internet連接后要保證每臺(tái)計(jì)算機(jī)都能夠上網(wǎng)，并不需要Internet上的其他用戶能夠直接訪問到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。
◆所有客戶端要進(jìn)行測(cè)試。
地址規(guī)劃與配置分析
在IP地址規(guī)劃中有些IP地址是不能被配置到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口使用的，這些IP地址是網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。另外，這家公司屬于典型的小型網(wǎng)絡(luò)，機(jī)器數(shù)量一般在50臺(tái)以下，我們需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模考慮IP地址的分配與管理。
1.確定合法地址
網(wǎng)絡(luò)中第一個(gè)不能使用的地址就是網(wǎng)絡(luò)地址。網(wǎng)絡(luò)地址用于表示網(wǎng)絡(luò)本身，主機(jī)位部分為全“0”的IP地址代表一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)地址對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)量的控制非常重要，位于同一網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)必然具有相同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，它們之間可以直接相互通信。而網(wǎng)絡(luò)號(hào)不同的主機(jī)之間則不能直接進(jìn)行通信，必須經(jīng)過第3 層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如路由器)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
如圖4-9的示例，上半部分的框架中表示網(wǎng)絡(luò)198.150.11.0。從局域網(wǎng)外部看，任何發(fā)往該網(wǎng)絡(luò)主機(jī)198.150.11.1~198.150.11.254的數(shù)據(jù)，目的網(wǎng)絡(luò)都是198.150.11.0，只有數(shù)據(jù)到達(dá)上半部分的框架(局域網(wǎng))時(shí)，才能進(jìn)行主機(jī)位的匹配。下半部分的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)用198.150.12.0表示，數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)的情況也是相同。
網(wǎng)絡(luò)中第二個(gè)不能使用的地址是廣播地址(Broadcast Address)。它用于向網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備廣播分組，具有正常的網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分，主機(jī)號(hào)部分為全“1”的IP 地址代表一個(gè)在指定網(wǎng)絡(luò)中的廣播，被稱為廣播地址。
廣播地址對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信同樣重要。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)對(duì)某一指定網(wǎng)絡(luò)中的所有機(jī)器發(fā)送數(shù)據(jù)的情形，如果沒有廣播地址，源主機(jī)就要對(duì)所有目的主機(jī)啟動(dòng)多次IP 分組的封裝與發(fā)送過程。
除了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)地址和廣播地址之外，其他一些包含全“0”和全“1”的地址格式也是保留地址。圖4-10中標(biāo)明了這些特殊地址的用途。
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2.選擇專用IP地址
Internet的穩(wěn)定直接取決于網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性。這個(gè)工作最初由InterNIC(Internet網(wǎng)絡(luò)信息中心)來分配IP 地址，現(xiàn)在已被IANA(Internet 地址分配中心)取代。IANA管理著剩余IP 地址的分配，以確保不會(huì)發(fā)生公用地址重復(fù)使用的問題。
1)公用IP地址
公用IP地址在Internet上是唯一的，因?yàn)楣肐P 地址是全局的和標(biāo)準(zhǔn)的，所以沒有任何兩臺(tái)連到公共網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)擁有相同的IP 地址。所有連接Internet 的主機(jī)都遵循此規(guī)則，公用IP 地址是從Internet 服務(wù)供應(yīng)商(ISP)或地址注冊(cè)處獲得的。如果需要到Internet的直接(路由)連接，則必須使用公用地址;如果需要到Internet的間接(代理或轉(zhuǎn)換)連接，則可以使用公用地址或?qū)Ｓ玫刂贰?/p>
2)專用IP地址
隨著Internet的發(fā)展，各個(gè)連接到Internet的組織需要為每臺(tái)設(shè)備的每個(gè)接口獲取一個(gè)公用地址。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口都需要有一個(gè)公有IP地址是不可能的，至少在IPv4版本中。這一需求對(duì)公用地址池提出了很高的要求，A、B、C類地址的總數(shù)滿足不了全世界所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的標(biāo)識(shí)。Internet的設(shè)計(jì)者注意到這個(gè)問題，所以保留了IPv4地址空間的一部分供專用地址使用。IANA提供了一個(gè)為專用網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)保留網(wǎng)絡(luò)ID地址的方案，以下這些網(wǎng)絡(luò)ID是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中可任意部署的：
◆ 子網(wǎng)掩碼為 255.0.0.0 的 10.0.0.0網(wǎng)絡(luò)地址池。
◆ 子網(wǎng)掩碼為 255.240.0.0 的 172.16.0.0網(wǎng)絡(luò)地址池。
◆ 子網(wǎng)掩碼為 255.255.0.0 的 192.168.0.0網(wǎng)絡(luò)地址池。
有關(guān)為專用Intranet保留的IP地址空間的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱RFC 1918，“專用Internet的地址分配”。
3.地址轉(zhuǎn)換技術(shù)
有一種情況需要特別注意，如果公司網(wǎng)絡(luò)沒有以任何方式連接到Internet，則可以使用任何IP地址。但這家公司網(wǎng)絡(luò)需要連接到Internet，所以應(yīng)當(dāng)使用公用地址或?qū)Ｓ玫刂忿D(zhuǎn)換技術(shù)，以防止非法IP地址暴露在公網(wǎng)之上。
為了讓使用專用IP地址的計(jì)算機(jī)能夠訪問 Internet，必須使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)和路由。NAT使您能夠把使用專用IP地址的客戶端計(jì)算機(jī)連接到使用公共IP地址的Internet。這需要有兩個(gè)接口(或網(wǎng)絡(luò)適配器)來隔離本地網(wǎng)絡(luò)(使用專用IP地址)和Internet網(wǎng)絡(luò)(使用公共IP地址)。這兩個(gè)接口是必需的，因?yàn)閮蓚€(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的請(qǐng)求必須通過路由器服務(wù)或設(shè)備進(jìn)行傳送。當(dāng)路由器接收到請(qǐng)求時(shí)，它在兩個(gè)接口之間轉(zhuǎn)發(fā)這些請(qǐng)求。NAT服務(wù)幫助從源網(wǎng)絡(luò)到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，把IP地址轉(zhuǎn)換成正確的地址。
例如，當(dāng)客戶端計(jì)算機(jī)發(fā)出訪問Internet資源的請(qǐng)求時(shí)，路由器設(shè)備在本地網(wǎng)絡(luò)上接收到該請(qǐng)求，客戶端計(jì)算機(jī)的專用IP地址隨后被轉(zhuǎn)換成公共IP地址并路由到外部接口，從而使請(qǐng)求能夠被發(fā)送到Internet。當(dāng)在外部接口上接收到來自Internet的響應(yīng)時(shí)，NAT隨后把公共IP地址轉(zhuǎn)換回客戶端計(jì)算機(jī)的專用IP地址，并把響應(yīng)路由到本地接口。通過這種方法，路由和NAT服務(wù)提供了過濾功能，從而解決了這家公司針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的需求。
4.IP地址配置方法
IP地址的獲得可以通過手工配置TCP/IP選項(xiàng)或者使用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)自動(dòng)獲取。客戶端還需要配置的項(xiàng)目包括子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)地址、DNS地址等。 假設(shè)企業(yè)的服務(wù)器操作系統(tǒng)采用的是Windows 2000/2003 Server系統(tǒng)，客戶端采用Windows 2000/XP系統(tǒng)。Windows為TCP/IP客戶端提供了3種配置IP地址的方法，用于滿足Windows用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的不同需求。具體采用哪種IP地址分配方式，可由網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等具體情況而定。
1)手工分配
手工設(shè)置IP地址是最常用的一種分配方式。在以手工方式進(jìn)行設(shè)置時(shí)，需要為網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)分別設(shè)置4項(xiàng)IP地址信息(IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器地址)。在通常情況下，手工設(shè)置IP被用于設(shè)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、計(jì)算機(jī)數(shù)量較少的小型網(wǎng)絡(luò)。
手工設(shè)置的IP地址為靜態(tài)IP地址，在沒有重新配置之前，計(jì)算機(jī)將一直擁有該IP地址。因此，既可以據(jù)此訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可以據(jù)此判斷計(jì)算機(jī)是否已經(jīng)開機(jī)并接入網(wǎng)絡(luò)。不過，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)必須是計(jì)算機(jī)所在的網(wǎng)段中的IP地址，而不能填寫其他網(wǎng)段中的IP地址。[NextPage]
2)自動(dòng)分配
動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(Dynamic Host configuration Protocol，DHCP)提供了自動(dòng)的TCP/IP配置。DHCP服務(wù)器為其客戶端提供IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址等各種配置。網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)可以通過DHCP服務(wù)器自動(dòng)獲取IP地址信息。DHCP服務(wù)器維護(hù)著一個(gè)容納有許多IP地址的地址池，并根據(jù)計(jì)算機(jī)的請(qǐng)求而出租。DHCP是Windows默認(rèn)采用的地址分配方式。
在默認(rèn)情況下，Windows 2000/XP系統(tǒng)都使用DHCP請(qǐng)求來獲得IP地址的分配。所以，如果仍然選擇DHCP來分配和管理IP地址，網(wǎng)管工作將會(huì)減輕很多，而且可以很方便地配置客戶機(jī)，我們所要做的就是維護(hù)好一臺(tái)DHCP服務(wù)器。
DHCP服務(wù)器簡(jiǎn)介和安裝使用方法：
簡(jiǎn)介 兩臺(tái)連接到互聯(lián)網(wǎng)上的電腦相互之間通信，必須有各自的IP地址，但由于現(xiàn)在的IP地址資源有限，寬帶接入運(yùn)營(yíng)商不能做到給每個(gè)報(bào)裝寬帶的用戶都能分配一個(gè)固定的IP地址(所謂固定IP就是即使在你不上網(wǎng)的時(shí)候，別人也不能用這個(gè)IP地址，這個(gè)資源一直被你所獨(dú)占)，所以要采用DHCP方式對(duì)上網(wǎng)的用戶進(jìn)行臨時(shí)的地址分配。也就是你的電腦連上網(wǎng)，DHCP服務(wù)器才從地址池里臨時(shí)分配一個(gè)IP地址給你，每次上網(wǎng)分配的IP地址可能會(huì)不一樣，這跟當(dāng)時(shí)IP地址資源有關(guān)。當(dāng)你下線的時(shí)候，DHCP服務(wù)器可能就會(huì)把這個(gè)地址分配給之后上線的其他電腦。這樣就可以有效節(jié)約IP地址，既保證了你的通信，又提高IP地址的使用率。
在一個(gè)使用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都必須至少有一個(gè)IP地址，才能與其他計(jì)算機(jī)連接通信。為了便于統(tǒng)一規(guī)劃和管理網(wǎng)絡(luò)中的IP地址，DHCP(Dynamic Host Configure Protocol，動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)應(yīng)運(yùn)而生了。這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有利于對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)中的客戶機(jī)IP地址進(jìn)行有效管理，而不需要一個(gè)一個(gè)手動(dòng)指定IP地址。
默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等內(nèi)容。默認(rèn)情況下，DHCP作為Windows 2000 Server的一個(gè)服務(wù)組件不會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)安裝，必須把它添加進(jìn)來：
1. 依次點(diǎn)擊“開始→設(shè)置→控制面板→添加/刪除程序→添加/刪除Windows組件”，打開相應(yīng)的對(duì)話框。
2. 用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊選中對(duì)話框的“組件”列表框中的“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”一項(xiàng)，單擊[詳細(xì)信息]按鈕，出現(xiàn)帶有具體內(nèi)容的對(duì)話框。
3. 在對(duì)話框“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的子組件”列表框中勾選“動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)”，單擊[確定]按鈕，根據(jù)屏幕提示放入Windows 2000安裝光盤，復(fù)制所需要的程序。
4. 重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后，在“開始→程序→管理工具”下就會(huì)出現(xiàn)“DHCP”一項(xiàng)，說明DHCP服務(wù)安裝成功。
DHCP客戶機(jī)在向DHCP服務(wù)器申請(qǐng)IP地址時(shí)，DHCP服務(wù)器就會(huì)從所設(shè)置的IP地址范圍中選擇一個(gè)還沒有被使用的IP地址進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。添加IP地址范圍的操作如下：
1. 點(diǎn)擊“開始→程序→管理工具→DHCP”，打開DHCP控制臺(tái)窗口。
2. 選中DHCP服務(wù)器名，在服務(wù)器名上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的快捷菜單中選擇“新建作用域”，在出現(xiàn)的窗口中單擊[下一步]按鈕，在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入相關(guān)信息，單擊[下一步]按鈕
3. 在圖1所示的窗口中，根據(jù)自己網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，然后單擊[下一步]按鈕，出現(xiàn)如圖2所示的窗口。
4. 在圖2所示的窗口中，輸入需要排除的IP地址范圍。由于校園網(wǎng)絡(luò)中有很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要指定靜態(tài)IP地址(即固定的IP地址)，如服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等，此時(shí)必須把這些已經(jīng)分配的IP地址從DHCP服務(wù)器的IP地址范圍中排除，否則會(huì)引起IP地址的沖突，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障。
5. 單擊[下一步]按鈕，在出現(xiàn)的“租約期限”窗口中可以設(shè)置IP地址租期的時(shí)間值。一般情況下，如果校園網(wǎng)絡(luò)中的IP地址比較緊張的時(shí)候，可以把租期設(shè)置短一些，而IP地址比較寬松時(shí)，可以把租期設(shè)置長(zhǎng)一些。設(shè)置完后，單擊[下一步]按鈕，出現(xiàn)“配置DHCP選項(xiàng)”窗口。
6. 在“配置DHCP選項(xiàng)”窗口中，如果選擇“是，我想現(xiàn)在配置這些選項(xiàng)”，此時(shí)可以對(duì)DNS服務(wù)器、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、WINS服務(wù)器地址等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置;如果選擇“否，我想稍后配置這些選項(xiàng)”，可以在需要這些功能時(shí)再進(jìn)行配置。此處，我們選擇前者，單擊[下一步]按鈕。
7. 在出現(xiàn)的窗口中，常常輸入網(wǎng)絡(luò)中路由器的IP地址(即默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的IP地址)或是NAT服務(wù)器(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換服務(wù)器)的IP地址，如WinRoute、SyGate等。這樣，客戶機(jī)從DHCP服務(wù)器那里得到的IP信息中就包含了默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的設(shè)定了，從而可以接入Internet。
8. 單擊[下一步]按鈕，在此對(duì)話框中設(shè)置有關(guān)客戶機(jī)DNS域的名稱，同時(shí)輸入DNS服務(wù)器的名稱和IP地址。，然后單擊[添加]按鈕進(jìn)行確認(rèn)。單擊[下一步]按鈕，在出現(xiàn)的窗口中進(jìn)行WINS服務(wù)器的相關(guān)設(shè)置，設(shè)置完后單擊[下一步]按鈕。
9. 在出現(xiàn)的窗口中，選擇“是，我想現(xiàn)在激活此作用域”后，單擊[下一步]按鈕，在出現(xiàn)的窗口中單擊[完成]按鈕，設(shè)置結(jié)束。此時(shí)，就可以在DHCP管理器中看到我們剛剛建好的作用域。
注意：如果您的校園網(wǎng)絡(luò)是以工作組的形式存在的，可以在第6步的“配置DHCP選項(xiàng)”窗口中選擇“否，我想稍后配置這些選項(xiàng)”，此時(shí)設(shè)置過程跳過第7、8步。如果您的校園網(wǎng)絡(luò)是以域的形式存在的，建議您的網(wǎng)絡(luò)配置順序?yàn)椋夯顒?dòng)目錄的建立→WINS的建立→DNS的建立→DHCP的建立，這樣可以減少很多麻煩。
DHCP服務(wù)的測(cè)試
經(jīng)過上述設(shè)置，DHCP服務(wù)已經(jīng)正式啟動(dòng)，我們需要在客戶機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。只需把客戶機(jī)的IP地址選項(xiàng)設(shè)為“自動(dòng)獲取IP地址”，隨后重新啟動(dòng)客戶機(jī)。在客戶機(jī)的“運(yùn)行”對(duì)話框中鍵入“Ipconfig/all”，即可看到客戶機(jī)分配到的動(dòng)態(tài)IP地址。