探讨校园网中IP地址的动态分配

周瑞锋

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。

校园网IP地址动态分配DHCP子网划分

一、DHCP服务的配置

DHCP是Dynamic Host Configuration Protocol（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Windows 2000 Server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 ～219.222.162.62

219.222.162 .65 ～219.222.162.126

219.222.162.200 .129 ～219.222.162 .190

219.222.162 .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extreme 6808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

enable bootprelay

configure bootprelay add 10.10.0.251

configure vlan "Default" add port 8：46 untagged

（2）VLAN设置部分

configure vlan "jmx" tag 1600

configure vlan "xzl-K401" IPaddress 219.222.162.62 255.255.255.192

configure vlan "xzl-K401" add port 1：2 tagged

2.二层交换机的基本配置

switch（config）#hostname jmx

jmx（config） #vlan 1600

jmx（config-vlan）#exit

jmx（config）#interface range fastEthernet 0/1-48

jmx（config-if）#switchport access vlan 1600

jmx（config-if-range）#exit

jmx（config）#exit

jmx#write

3.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Windos2000/2003 Server系统，还需要将“DHCP CLIENT”服务启动，否则在Windos2000/2003 Serve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，2014.

[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.