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局域网IP地址的管理与分配浅析 摘要：在网络规划中，IP地址方案的设计至关重要，好的IP地址方案不仅可以减少网络负荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。对网络规划中IP地址的方案设计进行一些讨论，并给出了IP地址方案设计实例。 关键词：分类的IP地址；子网掩码；私有地址 一、地址分配方法 地址管理的任务之一就是地址分配。目前，在绝大多数局域网中，IP地址的管理基本遵循Ipv4协议，其分配的方式主要有以下三种。 1.单一地址设备：如一般的工作站或服务器，所处的网络环境中，只拥有一个IP地址。 2.多穴设备：最典型的就是路由器，配有多个接口，各个接口都可指定IP地址。此外安装有多个网络适配器的计算机，也属于多穴设备。 3.多网化设备：是指在某个网络接口上设有多个IP地址。例如，计算机的网卡就可以绑定多个IP地址，路由器的网络接口也可以设置多个IP地址。 二、分类的IP地址 根据Ipv4的地址空间设计，IP地址是由固定长度的4个字节组成（32位），通常以4个点分十进制数表示。 所谓“分类的IP地址”就是将IP地址划分为若干个固定类，每一类地址都是由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器），图1给出了各种IP地址的网络号字段和主机号字段，这里A类、B类和C类地址是最常用的。 从图1可看出：A类、B类和C类地址网络号字段net-id分别为1，2和3字节长，而在网络号字段的最前面有1～3bit的类别比特，其数值分别规定为0，10，和110。A类、B类和C类地址主机号字段host-id分别为3，2和1字节长。除去网络号与主机号全0和全1的情况，可得出表1所示的IP地址的使用范围。 表1 IP地址的使用范围 网络类别 最大网络数 第一个可用的网络号 最后一个可用的网络号 A 126（27-2） 1 126 B 16384（214） 128.0 191.255 C 2097152（221） 192.0.0 223.255.255 IP地址具有以下重要特点： 1、每个IP地址都由网络号和主机号两部分组成。从这个意义上说，IP地址是一种分等级的地址结构。分等级的好处是：第一，IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了IP地址的管理。第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组，这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减少路由表所占的存储空间。 2、IP地址是标志一个主机（路由器）和一条链路的接口。当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的IP地址，其网络号必须是不同的。由于路由器至少应连接两个网络，因此一个路由器至少应当有两个不同网络的IP地址。 3、在同一个局域网上的主机或路由器的IP地址中的网络号必须是一样的。 谈到这里，就有必要提到私有地址的概念了， 根据RFC1918“私有网络地址分配”中的定义，私有地址是网络管理员不用向ISP或区域地址注册机构申请就可以为内部网络和主机指定的地址。表2给出了RFC1918定义的私有地址空间。 表2 私有网络地址分配空间 IP地址范围 网络类别 网络个数 10.0.0.0－10.255.255.255 A 1 172.16.0.0－172.31.255.255 B 16 192.168.0.0－192.168.255.255 C 256 采用这样的专用IP地址的网络称专用网，全世界有很多的专用网具有相同的IP地址，但不会引起冲突，专用网内的主机要想和Internet主机通信可使用网络地址转换NAT。 三、子网的划分 为提高IP地址空间的利用率和网络的吞吐量，进一步解决两级IP地址不够灵活的问题，从1985年起在IP地址中又增加了“子网号字段”，使两级IP地址变成为三级IP地址。这种做法叫作划分子网[RFC950]。划分子网已经成为Internet的正式标准协议。 划分子网的思路如下： 1、一个拥有许多物理网络的单位，可将所属的物理网络划分为若干个子网。划分子网纯属一个单位内部的事情。本单位以外的网络看不见这个网络是由多少子网组成，因为这个单位对外仍然表现为一个没有划分子网的网络。 2、划分子网的方法是从网络的主机号借用若干个比特作为子网号，而主机号也相应减少了若干个比特。于是两级的IP地址在本单位内部就变成为三级的IP地址：网络号、子网号、和主机号。 3、凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据报，仍然是根据IP数据报的目的网络号找到连接在本单位网络上的路由器。但此路由器在收到IP数据报后，在按目的网络号和子网号找到目的子网，将IP数据报交给目的主机。 4、划分子网只是将IP