1）什么是IP地址？
　　IP地址即：也可以稱為互聯(lián)網(wǎng)地址或Internet地址。是用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)上計(jì)算機(jī)的邏輯地址。每臺(tái)連網(wǎng)計(jì)算機(jī)都依靠IP地址來(lái)標(biāo)識(shí)自己。就很類似于我們的電話號(hào)碼樣的。通過(guò)電話號(hào)碼來(lái)找到相應(yīng)的電話。全世界的電話號(hào)碼都是唯一的。IP地址也是一樣。

　　2）IP地址的特性：
　　IP地址必須唯一，每臺(tái)連網(wǎng)計(jì)算機(jī)都依靠IP地址來(lái)互相區(qū)分、相互聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)IP地址幫你找到目的端。IP地址由統(tǒng)一的組織負(fù)責(zé)分配，任何個(gè)人都不能隨便使用。

　　3）IP地址的表示：4個(gè)以小數(shù)點(diǎn)隔開(kāi)的十進(jìn)制整數(shù)就是一個(gè)IP地址。每部分的十進(jìn)制的整數(shù)實(shí)際上由8個(gè)二進(jìn)制數(shù)組成。所以每個(gè)數(shù)字最大為255，最小為0。



　　4）IP的結(jié)構(gòu)和分類：在IP地址的這四部分中，又可以分成兩部分，一部分是網(wǎng)絡(luò)號(hào)Network（用來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)），一部分是主機(jī)號(hào)（標(biāo)識(shí)在某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)特定的主機(jī)）。大家可能會(huì)問(wèn)，那在這四部分中，哪部分表示網(wǎng)絡(luò)，哪部分表示主機(jī)呢？因此在這，我們把IP地址分成A、B、C類。



　　A類地址，第一組表示網(wǎng)絡(luò)，后面三組表示主機(jī)。
　　B類地址，第一，二組表示網(wǎng)絡(luò)，后面兩組表示主機(jī)。
　　C類地址，第一，二，三組表示網(wǎng)絡(luò)，最后一組表示主機(jī)。



　　5）什么是掩碼：為 了確定IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)是如何劃分的。也就是說(shuō)在一個(gè)IP地址中，通過(guò)掩碼來(lái)決定哪部分表示網(wǎng)絡(luò)，那部分表示主機(jī)。大家規(guī)定，用“1”代表網(wǎng)絡(luò)部 分，用“0”代表主機(jī)部分。也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)通過(guò)IP地址和掩碼才能知道自己是在哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。所以掩碼很重要，必須配置正確，否則的話，就得出錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò) 地址了。



　　6）什么是默認(rèn)網(wǎng)關(guān)（default gateway ）：它 是與主機(jī)連在同一個(gè)子網(wǎng)的路由器的IP地址。如下圖所示，假設(shè)我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)一，有個(gè)數(shù)據(jù)包要給網(wǎng)絡(luò)二中的機(jī)器,這個(gè)數(shù)據(jù)包必須先給和我們相連的路由器的那個(gè) 端口。也就是圖中紅圈所示。由它轉(zhuǎn)給網(wǎng)絡(luò)二中的主機(jī)。就很類似于我們寄信，不需要自己親自把信送過(guò)去，只需交給郵遞員就行了。由郵遞員再進(jìn)行轉(zhuǎn)遞。所以在 配置計(jì)算機(jī)中必須也要把這個(gè)配置正確。否則的話，計(jì)算機(jī)不知道該把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)到那去?！?br>


　　7）IP地址的獲得：有兩種方式，一種是靜態(tài)方式，一種是動(dòng)態(tài)方式。
　　靜態(tài)
　　動(dòng)態(tài)
　　由網(wǎng)絡(luò)管理者分配
　　目前一般使用DHCP技術(shù)比較多


隨著這些年網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)都組建了內(nèi)部局域網(wǎng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化無(wú)紙辦公等高效率、低成本的運(yùn)營(yíng)和管理。很多新成立的中小企業(yè)以及一些以前沒(méi)有 組網(wǎng)的老企業(yè)，現(xiàn)在也都紛紛組建企業(yè)局域網(wǎng)，企業(yè)中“無(wú)網(wǎng)不利”已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。但是這些企業(yè)由于原來(lái)并沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)管理和規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn)，很多新上任的網(wǎng)管對(duì) IP地址的規(guī)劃管理不夠重視，以至于在以后需要擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)或增加服務(wù)時(shí)造成很多不便，而且隨著時(shí)間的推移，沒(méi)有結(jié)構(gòu)化的編制對(duì)日常的維護(hù)管理也會(huì)逐漸增加難 度。所以，本文將對(duì)IP地址的分配和管理等方面做一個(gè)介紹，讓我們先來(lái)看看地址分配的幾個(gè)基本規(guī)則。

　　規(guī)則一：體系化編址

體系化其實(shí)就是結(jié)構(gòu)化、組織化，根據(jù)企業(yè)的具體需求和組織結(jié)構(gòu)為原則對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行有條理的規(guī)劃。一般這個(gè)規(guī)劃的過(guò)程是由大局、整體著眼，然后逐級(jí) 由大到小分割、劃分的。這其實(shí)跟實(shí)際的物理地址分配原則是一樣的，肯定是先劃分省市、再細(xì)分割出縣區(qū)、再細(xì)分出道路、再來(lái)是街巷，最后是門牌。從網(wǎng)絡(luò)總體 來(lái)說(shuō)，體系化編制由于相鄰或者具有相同服務(wù)性質(zhì)的主機(jī)或辦公群落都在IP地址上也是連續(xù)的，這樣在各個(gè)區(qū)塊的邊界路由設(shè)備上便于進(jìn)行有效的路由匯總，使整 個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)清晰，路由信息明確，也能減小路由器中的路由表。而每個(gè)區(qū)域的地址與其他的區(qū)域地址相對(duì)獨(dú)立，也便于獨(dú)立的靈活管理。

注：將多條子路由條目匯總成一條都包含其內(nèi)的總路由條目，這就是路由匯總或叫路由歸納。路由器在檢查計(jì)算路由時(shí)是比較消耗資源的，路由條目越多，路由表越 長(zhǎng)，則這個(gè)過(guò)程耗時(shí)越多，所以通過(guò)路由匯總減少路由表的長(zhǎng)度，對(duì)提高路由器工作效率是很有幫助的。能不能進(jìn)行有效的路由匯總、匯總的效率如何，都跟網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)中IP地址網(wǎng)段的分布有密切關(guān)系。IP地址的部署越連續(xù)而有條理，則路由匯總越容易也越有效，所以我們?cè)诓渴鹁W(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)該重視體系化編址。在子網(wǎng)環(huán)境中， 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)地址是以2的指數(shù)形式的連續(xù)區(qū)塊時(shí)，路由歸納是最有效的。

　　規(guī)則二：可持續(xù)擴(kuò)展性

其實(shí)就是在初期規(guī)劃時(shí)為將來(lái)的網(wǎng)絡(luò)拓展考慮，眼光要放得長(zhǎng)遠(yuǎn)一些，在將來(lái)很可能增大規(guī)模的區(qū)塊中要留出較大的余地。IP地址最開(kāi)始是按有類劃分的，A、 B、C各類標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)段都只能嚴(yán)格按照規(guī)定使用地址。但現(xiàn)在發(fā)展到了無(wú)類階段，由于可以自由規(guī)劃子網(wǎng)的大小和實(shí)際的主機(jī)數(shù)，所以使得地址資源分配的更加合理， 無(wú)形中就增大了網(wǎng)絡(luò)的可拓展性。雖然在網(wǎng)絡(luò)初期的一段可能很長(zhǎng)的時(shí)間里，未合理考慮余量的IP地址規(guī)劃也能滿足需要，但是當(dāng)一個(gè)局部區(qū)域出現(xiàn)高增長(zhǎng)，或者 整體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大，這時(shí)不合理的規(guī)劃很可能必須重新部署局部甚至整體的IP地址，這在一個(gè)中、大型網(wǎng)絡(luò)中就絕不是一個(gè)輕松的工作了。

　　在這里讓我們對(duì)IP地址、掩碼、子網(wǎng)等概念做個(gè)簡(jiǎn)述，以便于理解無(wú)類地址劃分的意義。

IPv4－網(wǎng)際協(xié)議版本4（Internet Protocol Version 4）是現(xiàn)行的IP協(xié)議。其地址通常用以圓點(diǎn)分隔號(hào)的4個(gè)十進(jìn)制數(shù)字表示，每一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)于8個(gè)二進(jìn)制的比特串，稱為一個(gè)位組（octets）。如某一臺(tái)主 機(jī)的IP地址為：128.10.2.1寫成二進(jìn)制則為10000000.00001010.00000010.00000001。

　　網(wǎng)絡(luò)地址分為5類：

　　1.A類地址：4個(gè)8位位組（octets）中第一個(gè)octet代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)，剩下的3個(gè)代表主機(jī)位。范圍是0xxxxxxx，即0到127。

　　2.B類地址：前2個(gè)octets代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)，剩下的2個(gè)代表主機(jī)位。范圍是10xxxxxx，即128到191。

　　3.C類地址：前3個(gè)octets代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)，剩下的1個(gè)代表主機(jī)位。范圍是110xxxxx，即192到223。

　　4.D類地址：多播地址，范圍是224到239。

　　5.E類地址：保留地址，實(shí)驗(yàn)用，范圍是240到255。

　　一些特殊的IP地址：

　　1.IP地址127.0.0.1：本地回環(huán)（loopback）測(cè)試地址

　　2.廣播地址：255.255.255.255

　　3.IP地址0.0.0.0：代表任何網(wǎng)絡(luò)

　　4.網(wǎng)絡(luò)號(hào)全為0：代表本網(wǎng)絡(luò)或本網(wǎng)段

　　5.網(wǎng)絡(luò)號(hào)全為1：代表所有的網(wǎng)絡(luò)

　　6.主機(jī)位全為0：代表某個(gè)網(wǎng)段的任何主機(jī)地址

　　7.主機(jī)位全為1：代表該網(wǎng)段的所有主機(jī)

　　私有IP地址（private IP address）：為了節(jié)約IP地址空間，并增加了安全性，保留了一些IP地址段作為私網(wǎng)IP，不會(huì)在公網(wǎng)上出現(xiàn)。處于私有IP地址的網(wǎng)絡(luò)稱為內(nèi)網(wǎng)或私網(wǎng)，與外部進(jìn)行通信就必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地址翻譯（NAT）。


　　一些私有地址的范圍：

　　1.A類地址中：10.0.0.0到10.255.255.255.255

　　2.B類地址中：172.16.0.0到172.31.255.255

　　3.C類地址中：192.168.0.0到192.168.255.255

無(wú)類IP地址：首先要了解Subnet Masks（子網(wǎng)掩碼），它用于辨別IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)地址，哪部分為主機(jī)地址，由1和0組成，長(zhǎng)32位，全為1的位代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)。不是所有的網(wǎng)絡(luò)都需 要子網(wǎng)，因此就引入1個(gè)概念：默認(rèn)子網(wǎng)掩碼（default subnet mask）。A類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0（由于255相當(dāng)于二進(jìn)制的8位1，所以也縮寫成“/8”，表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)占了8位）；B類的為 255.255.0.0（/16）；C類的為255.255.255.0（/24）。

　　而無(wú)類的IP子網(wǎng)不使用默認(rèn)子網(wǎng)掩碼，而是可以 自由劃分網(wǎng)絡(luò)位和主機(jī)位，完全打破了A、B、C這樣的固定類別劃分。如這樣的地址：192.168.10.32/28，它的掩碼是 255.255.255.240，最后一位組是11110000，也就是只剩后4位為主機(jī)位，前面28位為網(wǎng)絡(luò)位，由于192.x.x.x屬于C類地址， 默認(rèn)24位掩碼，也就說(shuō)這里多用了4位作為網(wǎng)絡(luò)位。使用這樣子網(wǎng)掩碼可以得到“2的x次方-2（x代表多占的掩碼位，這里是4）”＝14個(gè)子網(wǎng)，這里減掉 的2個(gè)為全0和全1的網(wǎng)段，每個(gè)子網(wǎng)包含“2的y次方-2（y代表主機(jī)位，這里也是4）”＝14臺(tái)主機(jī)，這里減掉的2個(gè)是主機(jī)位全0和全1的地址。這樣本 來(lái)的一個(gè)C類子網(wǎng)被劃分成了14個(gè)可用小子網(wǎng)（在某些情況下，初始的全0網(wǎng)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網(wǎng)段，這樣可以得到15個(gè)可用子網(wǎng)）。可以看到，當(dāng)需要的每個(gè)子網(wǎng)中主機(jī)數(shù)比較少時(shí)，可以用這種辦法節(jié)約 IP資源，得到更多的子網(wǎng)。在實(shí)際使用中，如你給一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接中兩端的設(shè)備分配IP地址，如果你嚴(yán)格按照有類別的子網(wǎng)劃分去分配地址，那么你只能分一 個(gè)C類子網(wǎng)給它，一個(gè)C類網(wǎng)包含254（即2的8次方－2）個(gè)可用地址，而你只使用2個(gè)，那么將浪費(fèi)252個(gè)可用地址。這時(shí)如果使用/30的掩碼，則一個(gè) 子網(wǎng)只包含2（即2的2次方－2）個(gè)有效地址，這樣劃分出來(lái)的其他子網(wǎng)地址還可利用。


　　超網(wǎng)（supernetting） ：超網(wǎng)是與子網(wǎng)類似的概念（也可以說(shuō)是相對(duì)的概念），IP地址根據(jù)子網(wǎng)掩碼被分為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。但是，與子網(wǎng)把大網(wǎng)絡(luò)分成若干小網(wǎng)絡(luò)相反，它 是把一些小網(wǎng)絡(luò)組合成一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)——超網(wǎng)?？梢哉f(shuō)超網(wǎng)是一個(gè)地址聚合的概念，它和路由匯總有緊密的關(guān)系。關(guān)于路由匯總和超網(wǎng)的計(jì)算方法這里簡(jiǎn)略說(shuō)明一下。 如，一路由器的路由表中有如下幾個(gè)條目：

　　目的IP地址　　　　　　掩碼　　　下一跳（或網(wǎng)關(guān)）

　　192.168.0.0     255.255.255.0   10.1.1.2

　　192.168.1.0     255.255.255.0   10.1.1.2

　　192.168.2.0     255.255.255.0   10.1.1.4

其中前兩條下一跳地址相同，可以想象這兩個(gè)子網(wǎng)是掛在一個(gè)路由器下面的，那么這兩條路由可以匯總為：目的IP地址192.168.0.0，掩碼 255.255.254.0，下一跳10.1.1.2這樣的一條路由。為什么不能寫成 192.168.0.0  255.255.0.0  10.1.1.2呢？因?yàn)檫@樣的匯總不精確，它包含了那個(gè)路由器下實(shí)際上并不存在的一些子網(wǎng) （192.168.2.0～192.168.255.0），其中最明顯的就是路由表中192.168.2.0這個(gè)子網(wǎng)就是在10.1.1.4下面，那么路 由就會(huì)出錯(cuò)了。那么路由匯總中的掩碼是怎么算的呢？

　　我們都知道IPv4的地址是由4段8位的二進(jìn)制數(shù)組成，一部分是網(wǎng)絡(luò)位，一部分是 主機(jī)位。其對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)位部分就是全1的二進(jìn)制數(shù)，而主機(jī)位就是全0的二進(jìn)制數(shù)。每個(gè)信息包在過(guò)路由器時(shí)會(huì)檢查其目的IP，和路由表中路由條目的子 網(wǎng)掩碼做“與”運(yùn)算，并與路由條目中目的IP進(jìn)行比對(duì)，相同的就按照這條路由規(guī)則轉(zhuǎn)發(fā)，不相同的就再檢查比對(duì)下一條?？梢钥闯鑫覀冏龅膮R總路由的操作，就 是將多條路由條目中目的IP相同的網(wǎng)絡(luò)位提取出來(lái)寫成一條。如上面路由表中的第一條：目的IP為192.168.0.0；第二條：目的IP為 192.168.1.0。我們只提取了前面的兩段192.168，而后面的第三段網(wǎng)絡(luò)位中還是有相同的部分的。192.168.0.0中第三段寫成二進(jìn)制 數(shù)為00000000（8位0），182.168.1.0中第三段寫成二進(jìn)制數(shù)為00000001（7位0，1位1），那么它們的前7位是相同的，在對(duì)應(yīng) 的子網(wǎng)掩碼位置上就應(yīng)該是11111110（7位1，1位0），合成十進(jìn)制為254。所以這條匯總路由應(yīng)該寫成：目的IP為192.168.0.0，子網(wǎng) 掩碼255.255.254.0，下一跳10.1.1.2。這樣，這條匯總路由只包含192.168.0.0和192.168.1.0兩個(gè)子網(wǎng)，是一條精 確的匯總路由。這時(shí)發(fā)送到192.168.2.0網(wǎng)段的信息包，其第三段網(wǎng)絡(luò)位寫成二進(jìn)制為00000010（前6位0），就不包含在這條精確的匯總路由 內(nèi)了。

　　規(guī)則三：按需分配公網(wǎng)IP

　　相對(duì)于私有IP而言，公網(wǎng)IP是不能由自己 完全做主要求的，而是ISP等機(jī)構(gòu)統(tǒng)一分配和租用的。這就造成了公網(wǎng)IP要稀缺的多，所以對(duì)公網(wǎng)IP必須按實(shí)際需求來(lái)分配。如：對(duì)外提供服務(wù)的服務(wù)器群組 區(qū)域，不僅要夠用，還得預(yù)留出余量；而員工部門等僅需要瀏覽Internet等基本需求的區(qū)域，可以通過(guò)NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）來(lái)多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)或幾個(gè) 公網(wǎng)IP；最后，那些只對(duì)內(nèi)部提供服務(wù)，或只限于內(nèi)部通訊的主機(jī)自然不用分配公網(wǎng)IP了。公網(wǎng)IP具體的分配，必須根據(jù)實(shí)際的需求，進(jìn)行合理的規(guī)劃。

注：NAT（Network Address Translation）是一種把內(nèi)部私有網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）翻譯成合法網(wǎng)絡(luò)IP地址的技術(shù)。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶連接互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，NAT將用戶的內(nèi)部私有IP地 址轉(zhuǎn)換成一個(gè)外部公網(wǎng)IP地址；反之，數(shù)據(jù)從外部返回時(shí)，NAT反向?qū)⒛繕?biāo)地址替換成初始的內(nèi)部用戶的地址。其中的過(guò)程基于地址端口的一張記錄表，使返回 的地址端口信息和發(fā)出的信息能對(duì)照起來(lái)。現(xiàn)在市面上的寬帶路由共享設(shè)備就是基于這個(gè)技術(shù)來(lái)使局域網(wǎng)多臺(tái)PC共享一個(gè)公網(wǎng)IP的。并且由于NAT隱藏了內(nèi)部 IP地址，所以構(gòu)成了一個(gè)天然的防火墻，使得外網(wǎng)用戶無(wú)法直接看到內(nèi)網(wǎng)主機(jī)。正是由于這個(gè)原因，使得一些主機(jī)上的對(duì)外服務(wù)不能被外網(wǎng)用戶直接訪問(wèn)到，由此 出現(xiàn)了端口映射的概念。這時(shí)必須通過(guò)端口映射將其內(nèi)網(wǎng)主機(jī)對(duì)外服務(wù)端口映射到公網(wǎng)IP上，這樣外網(wǎng)用戶再訪問(wèn)你的公網(wǎng)IP服務(wù)端口時(shí)，路由器才會(huì)自動(dòng)將訪 問(wèn)轉(zhuǎn)移到映射的主機(jī)上。

　　另外，由于現(xiàn)在的IPv4網(wǎng)絡(luò)正在向IPv6過(guò)渡，將來(lái)很可能出現(xiàn)一段很長(zhǎng)的IPv4和IPv6共存的時(shí)期，所以現(xiàn)在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)盡量考慮到對(duì)IPv6的兼容性，選擇能支持IPv6的設(shè)備和系統(tǒng)，以降低升級(jí)過(guò)渡時(shí)的成本。

　　靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分配地址的選擇

　　在何種環(huán)境下使用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)分配IP，這個(gè)問(wèn)題需要從這兩類分配機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)談起。

第一，動(dòng)態(tài)分配地址由于地址是由DHCP服務(wù)器分配的，便于集中化統(tǒng)一管理，并且每一個(gè)新接入的主機(jī)都能夠通過(guò)非常簡(jiǎn)單的操作就可以正確獲得IP地址、 子網(wǎng)掩碼、缺省網(wǎng)關(guān)、DNS等參數(shù)，在管理的工作量上比靜態(tài)地址要減少很多，而且越大的網(wǎng)絡(luò)越明顯。而靜態(tài)分配就正好相反，需要先指定好那些主機(jī)要用到那 些IP，絕對(duì)不能重復(fù)了，然后再去客戶主機(jī)上挨個(gè)設(shè)置必要的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并且當(dāng)主機(jī)區(qū)域遷移時(shí)，還要記錄釋放IP，并重分配新的區(qū)域IP和配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。這 需要一張?jiān)敿?xì)記錄IP地址資源使用情況的表格，并且要根據(jù)變動(dòng)實(shí)時(shí)更新，否則很容易出現(xiàn)IP沖突等問(wèn)題，可以想見(jiàn)這在一個(gè)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中工作量是多么可 怕。但是在一些特定的區(qū)塊，如服務(wù)器群區(qū)域，每臺(tái)服務(wù)器都有一個(gè)固定的IP地址這在絕大多數(shù)情況下都是必須的。當(dāng)然，也可以使用DHCP的地址綁定功能或 者動(dòng)態(tài)域名系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)類似的效果。

　　第二，動(dòng)態(tài)分配IP，可以做到按需分配地址，當(dāng)一個(gè)IP地址不被主機(jī)使用時(shí)，能釋放出來(lái)供別的新接 入主機(jī)使用，這樣可以在一定程度上高效利用好IP資源。DHCP的地址池只要能滿足同時(shí)使用的IP峰值即可。靜態(tài)分配必須考慮更大的使用余量，很多臨時(shí)不 接入網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)并不會(huì)釋放掉IP，而且由于是臨時(shí)性的斷開(kāi)和接入，手動(dòng)去釋放和添加IP等參數(shù)明顯是受累不討好的工作，所以這時(shí)必須考慮使用更大的IP地 址段，確保有足夠的IP資源。

　　第三，動(dòng)態(tài)分配要求網(wǎng)絡(luò)中必須有一臺(tái)或幾臺(tái)穩(wěn)定且高效的DHCP服務(wù)器，因?yàn)楫?dāng)IP管理和分配集中的同 時(shí)，故障點(diǎn)也相應(yīng)集中起來(lái)了，只要網(wǎng)絡(luò)中的DHCP服務(wù)器出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有可能癱瘓，所以在很多網(wǎng)絡(luò)中DHCP服務(wù)器不止一臺(tái)，而是另有一臺(tái)或一組 熱備份的DHCP服務(wù)器，在平時(shí)還可以分擔(dān)地址分配的工作量。另外，客戶機(jī)在與DHCP服務(wù)器通信時(shí)，如：地址申請(qǐng)、續(xù)約和釋放等，都會(huì)產(chǎn)生一定的網(wǎng)絡(luò)流 量，雖然不大，但是還是要考慮到的。而靜態(tài)分配就沒(méi)有上面的這兩個(gè)缺點(diǎn)，而且靜態(tài)地址還有一個(gè)最吸引人的優(yōu)點(diǎn)，就是比動(dòng)態(tài)分配更加容易定位故障點(diǎn)。在大多 數(shù)情況下，企業(yè)網(wǎng)管在使用靜態(tài)地址分配時(shí)，都會(huì)有一張IP地址資源使用表，所有的主機(jī)和特定IP都會(huì)一一對(duì)應(yīng)起來(lái)，出現(xiàn)了故障或者對(duì)某些主機(jī)進(jìn)行控制管理 時(shí)都比動(dòng)態(tài)地址分配的要簡(jiǎn)單的多了。

　　注：做DHCP服務(wù)器冗余時(shí)要注意，為了防止多臺(tái)DHCP服務(wù)器為不同的客戶機(jī)分配同一個(gè)IP地 址，應(yīng)該將該子網(wǎng)的IP段分割成幾個(gè)部分，然后分別分配到各個(gè)DHCP服務(wù)器的作用域中，多臺(tái)DHCP服務(wù)器的地址池不能有重疊。另外，還得保證即使只有 單臺(tái)DHCP工作時(shí)，所提供的IP地址也足夠網(wǎng)絡(luò)中客戶機(jī)的需要。也就是說(shuō)每個(gè)分割開(kāi)的地址池都要比實(shí)際需求的地址量要大，這樣才能保證最大的冗余性。

到底何種情況使用動(dòng)態(tài)分配，何種使用靜態(tài)呢？肯定要按實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和需求來(lái)考慮，其中最重要的一個(gè)決定因素應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，這是直接決定網(wǎng)管員 工作量的因素。所以簡(jiǎn)單的說(shuō)，大型企業(yè)和遠(yuǎn)程訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)適合動(dòng)態(tài)地址分配，而小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和那些對(duì)外提供服務(wù)的主機(jī)適合用靜態(tài)地址分配。

　　看了前面的敘述，讀者可能覺(jué)得很枯燥，下面我們舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明企業(yè)中大致哪些區(qū)域需要部署哪些IP資源，這樣會(huì)容易理解一些。



示意圖中以職能共劃分為3個(gè)區(qū)域：對(duì)外公共服務(wù)器群組、內(nèi)部服務(wù)器群組和內(nèi)網(wǎng)客戶端區(qū)域。這個(gè)示意圖雖然簡(jiǎn)單，但是代表了大多數(shù)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)架。其 中內(nèi)網(wǎng)客戶端區(qū)域部署私有IP地址，然后根據(jù)其數(shù)量和組織規(guī)模等因素來(lái)選擇網(wǎng)段，并決定是否使用DHCP動(dòng)態(tài)IP分配。其中，需要訪問(wèn)Internet的 客戶端可以通過(guò)NAT技術(shù)實(shí)現(xiàn)，一般在企業(yè)防火墻后面另配置一個(gè)NAT設(shè)備（可能是代理服務(wù)器或路由器等），在其上配置一個(gè)NAT池放置適當(dāng)?shù)墓W(wǎng)IP以 供內(nèi)網(wǎng)機(jī)訪問(wèn)Internet的需要。還可在其上或其連接的下層3層交換機(jī)、路由器等設(shè)備上做ACL（訪問(wèn)控制列表），以限制內(nèi)網(wǎng)機(jī)訪問(wèn)Internet 的權(quán)限。內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器區(qū)域由于只對(duì)內(nèi)網(wǎng)用戶提供服務(wù)，所以不需要公網(wǎng)IP也不需要過(guò)NAT，而且因其職能應(yīng)該部署固定的私有IP。其中如果由于整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)模 較大，內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器區(qū)與客戶端區(qū)之間隔著路由器，那當(dāng)使用DHCP服務(wù)器時(shí)，還要注意DHCP的過(guò)程使用了廣播包，而路由器隔絕廣播，這時(shí)需要在路由器上配 置DHCP中繼代理（在Cisco路由器需要的端口上使用ip-help address <DHCP服務(wù)器IP>即可打開(kāi)中繼代理）。這樣對(duì)于客戶端來(lái)說(shuō)，得到IP地址的過(guò)程和訪問(wèn)本地DHCP沒(méi)有什么區(qū)別，也就是說(shuō)DHCP中繼 代理對(duì)客戶端而言是透明的。最后的DMZ區(qū)域放置著對(duì)外提供服務(wù)的服務(wù)器群組，這部分自然是部署固定的公網(wǎng)IP。當(dāng)然，可能由于使用服務(wù)器集群等冗余和負(fù) 載均衡措施，會(huì)使IP地址的分配策略稍有不同。一個(gè)典型的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，IP地址資源的分配和部署便大致如此了，細(xì)節(jié)部分肯定會(huì)因?qū)嶋H情況而不同，但是 大的方向是不會(huì)有什么變化的。

　　總結(jié)：初期的IP地址規(guī)劃和分配在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和擴(kuò)展的難易度中，占了舉足輕重的地位，會(huì)直接影響到后期維護(hù)、升級(jí)、運(yùn)作的效率。所以請(qǐng)各位網(wǎng)管和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員千萬(wàn)不能等閑視之。


　　解決IP地址沖突的完美方法

　　使用的方法是采用DHCP方式為用戶分配IP，然后限定這些用戶只能使用動(dòng)態(tài)IP的方式，如果改成靜態(tài)IP的方式則不能連接上網(wǎng)絡(luò)；也就是使用了DHCP SNOOPING功能。

　　例子：
　　version 12.1
　　no service pad
　　service timestamps debug uptime
　　service timestamps log uptime
　　no service password-encryption
　　service compress-config
　　!
　　hostname C4-2_4506
　　!
　　enable password xxxxxxx!
　　clock timezone GMT 8
　　ip subnet-zero


　　no ip domain-lookup
　　!
　　ip dhcp snooping vlan 180-181 // 對(duì)哪些VLAN 進(jìn)行限制
　　ip dhcp snooping
　　ip arp inspection vlan 180-181
　　ip arp inspection validate src-mac dst-mac ip

　　errdisable recovery cause udld
　　errdisable recovery cause bpduguard
　　errdisable recovery cause security-violation
　　errdisable recovery cause channel-misconfig
　　errdisable recovery cause pagp-flap
　　errdisable recovery cause dtp-flap
　　errdisable recovery cause link-flap
　　errdisable recovery cause l2ptguard
　　errdisable recovery cause psecure-violation
　　errdisable recovery cause gbic-invalid
　　errdisable recovery cause dhcp-rate-limit
　　errdisable recovery cause unicast-flood
　　errdisable recovery cause vmps
　　errdisable recovery cause arp-inspection
　　errdisable recovery interval 30
　　spanning-tree extend system-id
　　!
　　!

　　interface GigabitEthernet2/1 // 對(duì)該端口接入的用戶進(jìn)行限制，可以下聯(lián)交換機(jī)
　　ip arp inspection limit rate 100
　　arp timeout 2
　　ip dhcp snooping limit rate 100
　　!


　　interface GigabitEthernet2/2
　　ip arp inspection limit rate 100
　　arp timeout 2
　　ip dhcp snooping limit rate 100
　　!
　　interface GigabitEthernet2/3
　　ip arp inspection limit rate 100
　　arp timeout 2
　　ip dhcp snooping limit rate 100
　　!
　　interface GigabitEthernet2/4
　　ip arp inspection limit rate 100
　　arp timeout 2
　　ip dhcp snooping limit rate 100

　　注：DHCP Snooping

　　DAI，Dynamic ARP Inspection

　　IP Source Guard

　　DHCP Interface Tracker (Option 82)

　　設(shè)備局限很大，3550——4000系列之間能用，用來(lái)防止基于內(nèi)部的2層攻擊，同一VLAN防止私自建立DHCP SERVER。