王超

摘要：網(wǎng)管員常常聽到用戶抱怨網(wǎng)速太慢；網(wǎng)絡(luò)時常遭到病毒的攻擊；偶爾還會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓等等現(xiàn)象，這些問題對于網(wǎng)管員來說是件非常頭痛的事情。如何來解決這些問題呢？方法是將一個局域網(wǎng)按著一定的劃分方案分成若干個子網(wǎng)絡(luò)、縮小范圍，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、達到合理分配網(wǎng)絡(luò)的IP地址、提高局域網(wǎng)的網(wǎng)速、易于管理和維護等目的。

關(guān)鍵詞: IP地址；局域網(wǎng)；子網(wǎng)掩碼；子網(wǎng)劃分；合理分配

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)02-0291-03

Simple to Talk about the Rational Allocation of the IP Address of the LAN

WANG Chao

(Linquan Communist Party of China School, Fuyang 236400, China)

Abstract：Network managers often hear users complain about slow speeds ; network often suffered virus attacks ; occasionally so the phe? nomenon will occur down the network , these pieces for the network manager is very headache . How to solve these problems? Method is a local area network according to a certain program is divided into several sub- networks, narrow range , optimize network to achieve a reasonable distribution network IP address and improve the local area network speed, ease of management and maintenance purposes.

Key words：IP address; LAN; subnet mask; sub- networks; the rational allocation

在互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的今天，上網(wǎng)已經(jīng)無處不在、無時不有。眾所周知，連網(wǎng)的主機都要為其他分配一個IP地址。尤其是在中大規(guī)模的局域網(wǎng)中，IP地址的配置是否合理，直接影響網(wǎng)絡(luò)的性能、網(wǎng)絡(luò)升級、網(wǎng)速以及日常維護復(fù)雜程度。做到合理分配局域網(wǎng)的IP地址，是每位從事網(wǎng)絡(luò)管理人員應(yīng)掌握的基本知識。

1了解IP地址的相關(guān)知識

首先，了解IP地址的構(gòu)成。IP地址簡單來說就是為每個連網(wǎng)的主機在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分配一個32位長的二進制數(shù)的標識符。按照TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IP地址用二進制來表示，每個IP地址長32個二進制位。由于人們二進制數(shù)識別起來太費勁，就習(xí)慣將IP地址寫成易于識別的十進制數(shù)，每8位（一個字節(jié)）作為一個單位，中間用符號“.”分開，例如192.168.1.1這樣IP地址就是采用十進制數(shù)來表示，這種表示法又叫“點分十進制表示法”。它由兩部分組成，即:網(wǎng)絡(luò)地址及主機地址。為了便于對IP地址進行管理，IANA (In? ternet Assigned Numbers Authority)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模對IP地址擁有的多少，將IP地址分成五類，即A類、B類、C類、D類、E類；D類地址作為多播地址，主要留給因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會（IAB）使用；E類地址保留在今后使用；普通用戶使用的IP地址一般是A類、B類或C類。

其次，了解IP地址的有效使用范圍。IP地址的使用范圍（如圖1）。在配置IP地址時，要注意有特殊含義的地址如：202.102.199.255視為無效IP地址。因為202.102.199.255這個地址是對202.102.199網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有主機進行廣播使用的地址，是一對多連接，而主機互訪時是一對一的進行建立連接，所以不能把它單獨分配給具體某臺主機；202.102.199.0他表示一個網(wǎng)絡(luò)，也不具體指某臺主機。IP地址有公有地址和私有地址之分，公有地址就是用戶向APNIC申請并注冊的IP地址，這類地址直接訪問因特網(wǎng)；私有地址屬于非注冊地址專門為組織機構(gòu)內(nèi)部使用。

圖1 IP地址使用范圍

最后，了解子網(wǎng)掩碼。與IP地址密切相關(guān)的另一個關(guān)鍵的因素就是子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼也是一個32位的二進制數(shù)，為了便于理解和識別常用十進制表示。A類網(wǎng)絡(luò)的默認子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類是255.255.0.0，C類是255.255.255.0。轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)后位置為“1”的對應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)地址，位置為“0”的對應(yīng)的是主機地址。子網(wǎng)掩碼常用“.”分十進制表示法（如255.255.0.0）和網(wǎng)絡(luò)前綴法（IP地址/網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)，如130.106.0.0/16，）來表示。子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須與IP地址一起結(jié)合使用。

2實現(xiàn)科學(xué)合理配置局域網(wǎng)的IP地址采取的方法

2.1科學(xué)規(guī)劃合理配置

IP地址的選擇與規(guī)劃也是非常重要的一個環(huán)節(jié)，規(guī)劃是否合理直接影響到網(wǎng)絡(luò)的性能和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大。A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)根據(jù)主機的數(shù)量都預(yù)留了一些IP地址在局域網(wǎng)內(nèi)使用，如A類的10.0.0.0～10.255.255.254，可容納上億臺主機；B類的172.16.0.0～172.31.255.254可容納主機6萬之多；C類的192.168.0.0～192.168.255.254，可容納254臺主機。在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，要根據(jù)企業(yè)的主機數(shù)量來合理選擇私有地址類型。C類地址最受大家的親睞，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商習(xí)慣將自己的產(chǎn)品局域網(wǎng)端口的IP地址都默認C類（如192.168.0.1或192.168.1.1），因為IP地址與子網(wǎng)掩碼結(jié)合，少則連接2臺，多則可以連接65000臺之多。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，還要科學(xué)規(guī)劃子網(wǎng)的劃分，劃分子網(wǎng)時做到規(guī)模小、網(wǎng)速快、互通信、易維護、不浪費等等。

2.2合理劃分子網(wǎng)

2.2.1子網(wǎng)劃分的優(yōu)點

將一個網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個子網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)分而治之。從網(wǎng)絡(luò)自身來講有多種混合技術(shù)同時存在的異構(gòu)網(wǎng)、克服某種技術(shù)上的限制（比如避免網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴及網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊致全網(wǎng)癱瘓、突破每個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主機的最大數(shù)量限制）、通過重定向傳輸以及減少廣播等傳輸方式以減輕網(wǎng)絡(luò)的擁擠、減少網(wǎng)絡(luò)流量、提高網(wǎng)絡(luò)性能、易于擴大網(wǎng)絡(luò)的地理范圍等優(yōu)點；從管理者的角度講有簡化管理程序，易于日常維護等優(yōu)點。

2.2.2子網(wǎng)劃分的依據(jù)

子網(wǎng)劃分一般按照下設(shè)部門（如某企業(yè)下設(shè)部門有財務(wù)部、人力資源部、市場部、研發(fā)部、生產(chǎn)部等）、、主機分布區(qū)域（如某學(xué)校有辦公區(qū)、教學(xué)區(qū)、教職工宿舍區(qū)、學(xué)生宿舍區(qū)等幾大區(qū)域）、建筑位置、主機總數(shù)平均劃分等等依據(jù)，可以根據(jù)實際情況選擇一種最優(yōu)的子網(wǎng)劃分方案。

2.2.3子網(wǎng)劃分的過程

首先，確定要劃分的子網(wǎng)數(shù)N，如所劃分的子網(wǎng)數(shù)為“4”，利用公式log2N≤M（M值為大于或等于log2N的最小正整數(shù)）得出M值為2；其次，向缺省子網(wǎng)掩碼的主機地址（二進制數(shù)）高位向低位（從左向右）中M個“1”替換M個“0”，如IP地址為C類192.168.0.0網(wǎng)絡(luò)，子網(wǎng)掩碼為：255.255.0.0，主機地址最高位的2個“0”替換成“1”后變?yōu)椋?55.255.192（11000000）.0，作為各子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼；再次，將剛獲取的子網(wǎng)掩碼最右邊的“1”轉(zhuǎn)換為十進制，即為每個子網(wǎng)地址之間的增量，如255.255.192（11000000）.0最右邊的“1”，轉(zhuǎn)換成十進制后為26=64，即增量為64；最后，子網(wǎng)地址從“0”開始，即192.168.0.0為第一個子網(wǎng)地址，下一個子網(wǎng)地址是在上一個子網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加64得到。直到子網(wǎng)掩碼是最右邊非0為止，這樣就可得到所有的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址（如圖2）。

圖2子網(wǎng)地址

2.3子網(wǎng)掩碼的確定方法

子網(wǎng)掩碼在IP地址中是劃分子網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，通過調(diào)整子網(wǎng)掩碼的設(shè)置，來達到網(wǎng)絡(luò)中容納主機的數(shù)量。如在IP地址192.168.0.0子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0的網(wǎng)絡(luò)中容納主機6萬臺之多，如果將子網(wǎng)掩碼調(diào)整為255.255.255.0，那么該網(wǎng)絡(luò)中容納主機數(shù)是254。相差甚大。因此，要根據(jù)主機的數(shù)量來調(diào)整子網(wǎng)掩碼的設(shè)置，在滿足每臺主機都能夠分配到一個IP地址基礎(chǔ)上，盡量縮小網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的范圍（主機數(shù)量2倍為宜，預(yù)留的IP地址作為今后增添主機），從而達到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、減少流量、提高網(wǎng)速等目的，下面有兩種確定子網(wǎng)掩碼方法。

2.3.1根據(jù)子網(wǎng)個數(shù)來確定

根據(jù)實際需要規(guī)劃子網(wǎng)個數(shù)N，利用公式log2N≤M（M值為大于或等于log2N的最小正整數(shù)）得出M值，然后將其主機地址的前M位置為“1”，即得出該IP地址劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。為了便于理解舉例如下：假如要將IP地址192.168.0.0，子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0劃分成30個子網(wǎng)，其子網(wǎng)掩碼的計算方法如下：確定子網(wǎng)數(shù)N為30，利用公式log230，得出M=5，然后將子網(wǎng)掩碼255.255.0.0（轉(zhuǎn)換成二進制后）的主機地址前5位設(shè)置為“1”，即可得到255.255.248.0，這就是劃分成30個子網(wǎng)的IP地址192.168.0.0的子網(wǎng)掩碼。

2.3.2根據(jù)子網(wǎng)主機數(shù)來確定

方法一：首先，將子網(wǎng)中需容納的主機數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制；其次，取得子網(wǎng)主機數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)長度n；再次，將默認子網(wǎng)掩碼的主機地址全置為1，即255.255.255.255；最后，從后向前的將n位全部置為0，即為子網(wǎng)掩碼值。舉例如下：將192.168.0.0,子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0網(wǎng)絡(luò)劃分成若干子網(wǎng)，要求每個子網(wǎng)內(nèi)有主機800臺，則該子網(wǎng)掩碼的計算如下：首先，將子網(wǎng)中要求容納的主機數(shù)“800”轉(zhuǎn)換成二進制，得到1100100000。其次，計算二進制的位數(shù)為10位，即n = 10；再次，將255.255.255.255（轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)）從右向左數(shù)10位全部置“0”,得到255.255.252.0就是該要劃分成主機數(shù)為800的IP地址192.168.0.0的子網(wǎng)掩碼。

方法二：設(shè)子網(wǎng)主機數(shù)為N，利用公式log2N≤M得出M值，將默認子網(wǎng)掩碼的主機地址全置為1，即255.255.255.255，然后從右向左將M位全部置為0，即為各子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼。

2.3.3網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

首次確定的子網(wǎng)掩碼對各子網(wǎng)來說并不一定最合理，因此要根據(jù)各子網(wǎng)的主機數(shù)進一步調(diào)整子網(wǎng)掩碼，從而達到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的目的。例如，網(wǎng)絡(luò)地址192.168.0.0/20，劃分成4個子網(wǎng)，其中A子網(wǎng)的主機200臺，B子網(wǎng)的主機為600臺。按照確定子網(wǎng)掩碼的方法求得255.255.252.0,顯然該子網(wǎng)掩碼對B子網(wǎng)來說很合理，但對A子網(wǎng)來說，200臺主機分給1016個IP地址范圍過大，可以根據(jù)主機的數(shù)量進一步調(diào)整子網(wǎng)掩碼得到255.255.255.0對200臺主機來講最合理，可以看出該子網(wǎng)縮小了網(wǎng)絡(luò)范圍，縮短了延遲時間、減少了網(wǎng)絡(luò)流量，從而達到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的目的。

3結(jié)束語

將中大規(guī)模的局域網(wǎng)按著合理的劃分方案分成若干個子網(wǎng)絡(luò)，分而管之。根據(jù)各子網(wǎng)中主機的數(shù)量進一步確定子網(wǎng)掩碼，為每個子網(wǎng)確定一個合理的IP地址范圍，達到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，然后再分配給每臺主機，從而達到合理配置IP地址的目的。

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