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校园网IP地址规划与设计探讨

作者：黄要武

来源：《电脑知识与技术》2021年第30期

????????摘要：為了避免因IP地址规划导致一系列网络问题，结合网络工程项目实际经验和教学经验，针对校园网的网络互连系统提出网络IP地址规划与设计的基本原则、规划方法，并通过一个具体的实例说明IP地址规划的过程。希望对网络初学者和一些缺乏IP地址规划经验的网络工程师提供有价值的参考。

????????关键词：校园网;局域网;IP地址规划

????????中图分类号：TP393文献标识码：A

????????文章编号：1009-3044（2021）30-0063-03

????????开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

????????IP地址规划是指为了实现网络的逻辑连接和管理而对网络的设备端口、用户主机进行合理的IP地址分配过程。在设计校园网或大中型局域网过程中，合理的IP地址规划是设计和实施网络互联系统的关键环节之一，对网络的性能和后期维护起到关键的作用。很多网络初学者乃至一些有一定经验的网络工程师，在网络的安装、配置和管理时，经常因IP地址规划不合理而导致配置混乱、出现故障、远程管理失效、甚至网络瘫痪。所以，规划IP地址时，有必要遵守IP地址规划的基本原则，并采用适当的规划方法合理选择和分配。一般通过列表方式列出每个网络使用的网络地址、可用主机地址范围、子网掩码、网络设备端口的地址、设备管理地址等。由于目前IPV4地址已经耗尽[1]，而IPV6暂时仍然无法普及使用，因此校园网的IP地址规划只能选用IPV4的私有地址段。

????????1基本原则

????????校园网一般指在一个局部的、有限的地理范围内由多个建筑物组成的计算机网络，校园网也叫园区网。实际上，校园网也是大中型局域网，这类网络包括高校、中小学、大中型企业、政府办公楼等的网络，其IP地址规划通常遵循唯一性、可扩展性、连续性等原则[2]。

????????（1）唯一性

????????IP地址的唯一性是由IP地址自身的特性要求决定的，IP地址不能重复使用，即网络中分配的IP地址不能出现两个相同的IP地址。这是分配IP地址时需要遵守的首要原则。

????????（2）可扩展性

????????在了解网络现有用户规模的前提下，充分考虑未来可能扩大的网络用户数量，预留足够的地址空间。建设完成的网络不会因为用户数量增加而重新规划网络的IP地址，避免因调整、替换IP地址而产生不必要的管理负担和经济损失。

????????（3）连续性

????????为了便于路由器进行路由汇聚，减少路由表的条目，提高路由效率，在可选择的前提下，应当尽可能选用连续的IP地址块。所谓连续的IP地址块，即所有子网具有相同的网络前缀。

????????（4）安全性

????????IPV4协议本身并不具备安全性，网络的安全性通常需要通过其他途径加强。但是IP地址规划对网络安全性也能提供一定辅助作用。例如，选用私有地址规划内部网络，通过NAT架构屏蔽内部网络地址。再有，将服务器放置在内部网，通过公网地址与私有网络地址的映射提供外部网访问，也能起到一定的保护作用。

????????（5）实用性

????????规划IP地址时要考虑便于网络设备配置、网络管理和用户配置使用。例如，如果使用私有地址段则在划分子网时采用24位网络前缀，采用DHCP方式为用户自动分配IP地址。

????????2规划方法

????????2.1子网数量和用户分配

????????为了避免广播风暴，大型的局域网需要划分VLAN，子网的数量根据VLAN的数量计算。虽然一个VLAN可以分配500个用户甚至更多，但是考虑实用性和可扩展性，一般每个VLAN分配不超过200个用户，最多不超过250个用户。如果是按部门划分VLAN时，用户数量超过250个，则需要拆分，增加该部门的VLAN数量。

????????2.2私有地址段的选择

????????私有网络也叫专用网络或内部网，不直接与Internet直接连接，使用私有地址段规划IP地址，不占用全球公网IP地址空间。采用CIDR技术[3]，进一步拆分子网。如果私有网络需要连接Internet，则需通过网关设备并使用NAT技术。在IPV4地址中，为这些私有网络保留了如下地址段，任何私有网络都可以使用。

????????A类10.0.0.0～10.255.255.255

????????B类172.16.0.0～172.31.255.255

????????C类192.168.0.0～192.168.255.255

????????在规划校园网的IP地址时，以上三类地址段都可以用，但是考虑连续性原则，只选择其中一类。综合考虑网络的设备配置和用户设置的方便性，选择网络前缀16位的一个B类地址