HP协议在校园网络中的应用研究.doc

DHCP协议在校园网络中的应用研究 动态主机分配协议（DHCP）是一种动态分配IP 地址等网络信息的协议，区别于静态分配的方式，使 用DHCP协议可大大降低网络管理人员的工作强度， 其普遍应用于上网用户数较大的环境中，例如学校网 络环境。虽然用户通过DHCP协议可以方便的使用网 络服务，但是网络工作人员在部署DHCP协议时，也 容易遇到许多的问题。本文详细分析了校园网络的特 点并描述了 DHCP协议部署过程中容易遇到的问题及 相对应的解决方法。 关键词】DHCP协议校园网络部署 1校园网络的特点 1.1校园网络特点概述 校园网络是学校重要的基础条件建设之一，其上 承载着教学、科研、管理等多种业务。通常情况下， 校园网络的拓扑结构较为复杂，网络管理员需要考虑 的管理方面较多，故相对较难管理。 学校网络使用用户身份类型较为复杂，有学生、 教职工、离退休职工、校友和外宾等多种用户身份。 不同的身份人数不同、上网地点不同、上网时间不同、 访问权限也不同。 校园网络使用用户数量较高，在地理位置上有办 公区域、教学区域、宿舍区域和公共区域的划分。办 公区域内的网络使用者中多数为教职工身份，上网人 数比较固定，他们的上网时间比较规律，流量使用方 面也较为均衡，办公区域的网络关乎学校所有重要业 务，故是重点保障区域。在教学区域中，可能会有学 生使用网络，也可能会有教职工使用网络，上网人数 只能预估，不能给出准确范围，上网时间根据身份类 型也有所区别，教职工一般在工作时间使用教学区域 内的网络，而学生因为早晚自习的原因，在教学区域 使用网络的时间较长，他们的流量使用情况相对较为 均衡，教学区域的网络情况关乎学校教学内容能否顺 利开展，故在教学时间也应当予以重点保障。在宿舍 区域，几乎全部是学生身份使用网络，上网人数较为 固定，在非教学时间该区域内网络流量会出现大量的 增长。一般情况下，在公共区域上网的用户身份较为 复杂，但是流量不大，但是也不能排除例如校庆、校 园接待日等学校活动中，出现大量用户获取IP地址并 上网的情况。 校园网络带宽有限，故网络控制也是建设中必要 考虑的内容。校园网络的网络控制问题一般在网络出 口处使用防火墙、流量控制等设备解决或者用户端使 用网络认证解决，防火墙与流量控制等设备可以根据 用户IP地址设置不同的策略，例如带宽控制，时间控 制，访问限制控制等。网络认证可以才用准入认证或 准出认证，若有必要，可以两种认证方式结合使用。 网络认证可以在用户通过认证后，根据用户账户下发 不同的策略，从而达到网络控制的目的。 校园网络由于使用者身份类型复杂且数量较多， IP地址的分配应当是基础建设中考虑的重中之重。一 般校园网络环境中，都是根据楼宇划分IP子网，再根 据IP子网划分相应的安全策略。 1.2 DHCP协议的选择与部署 校园网络因为其上网用户数较大，故静态手工分 配IP地址的方法不可取，使用DHCP协议为用户分配 IP地址等网络信息成为了最广泛使用的方法。根据校 园内网络子网的分布情况及设置性能等因素，可以选 择使用分布式DHCP服务端或者是集中式DHCP服务 端，DHCP服务端的载体也可以在网络交换设备、服 务器或虚拟机中根据实际情况进行选择。 校园网络通常根据楼宇划分子网，根据子网数量 建立IP地址池并制定相应规则。一般在建立地址池的 时候，按照预估用户数量，多留出20%以上的地址空 间，以避免IP地址耗尽的情况出现。根据校园内IP 地址存量，DHCP服务端可以对用户下发公有地址或 者私有地址，用户若得到私有地址，则需要在出口位 置做NAT地址转换，转换为公网地址浏览因特网。 DHCP服务端的租约期限设置也应该视校园内IP地址 存量而定，若用户使用公有地址上网且地址空间较为 紧张，则租约期限可以相应设置较短时间，例如1个 小时，若用户使用私有地址上网，则不存在上述问题， 只需要根据用户数量选择合适的私有地址类别及范围 即可。 一般校园的机房中都有服务器区域，放置需要对 内或对外提供业务访问的服务器或虚拟机。对于服务 器而言，因为需要固定IP地址，所以该区域内不宜使 用DHCP协议分发IP地址，或使用DHCP协议固定 下发IP地址给某台服务器，例如IP-MAC绑定分配的 方法等。 由于校园内还存在网络控制的问题，不同的用户 身份所设置的策略也不应相同。以校园教学区域为例， 该区域内即有教师使用网络也有学生使用网络，应考 虑固定教师所获得的IP地址，这样可以根据该IP下 发相应的关于教师身份的策略。为了实现上述需求， 可以找寻教师经常使用的网口与学生上网所用端口进 行子网分离，再对不同子网设置DHCP地址池，或者 依照服务器区域的办法，搜集教师使用主机的MAC 地址，进行IP-MAC绑定分配。 2部署DHCP协议在校