浅谈合理配置局域网的IP地址

王超

摘要：网管员常常听到用户抱怨网速太慢；网络时常遭到病毒的攻击；偶尔还会出现网络瘫痪等等现象，这些问题对于网管员来说是件非常头痛的事情。如何来解决这些问题呢？方法是将一个局域网按着一定的划分方案分成若干个子网络、缩小范围，优化网络、达到合理分配网络的IP地址、提高局域网的网速、易于管理和维护等目的。

关键词: IP地址；局域网；子网掩码；子网划分；合理分配

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：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

在互联网广泛应用的今天，上网已经无处不在、无时不有。众所周知，连网的主机都要为其他分配一个IP地址。尤其是在中大规模的局域网中，IP地址的配置是否合理，直接影响网络的性能、网络升级、网速以及日常维护复杂程度。做到合理分配局域网的IP地址，是每位从事网络管理人员应掌握的基本知识。

1了解IP地址的相关知识

首先，了解IP地址的构成。IP地址简单来说就是为每个连网的主机在网络内分配一个32位长的二进制数的标识符。按照TCP/IP协议规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32个二进制位。由于人们二进制数识别起来太费劲，就习惯将IP地址写成易于识别的十进制数，每8位（一个字节）作为一个单位，中间用符号“.”分开，例如192.168.1.1这样IP地址就是采用十进制数来表示，这种表示法又叫“点分十进制表示法”。它由两部分组成，即:网络地址及主机地址。为了便于对IP地址进行管理，IANA (In? ternet Assigned Numbers Authority)根据网络规模对IP地址拥有的多少，将IP地址分成五类，即A类、B类、C类、D类、E类；D类地址作为多播地址，主要留给因特网体系结构研究委员会（IAB）使用；E类地址保留在今后使用；普通用户使用的IP地址一般是A类、B类或C类。

其次，了解IP地址的有效使用范围。IP地址的使用范围（如图1）。在配置IP地址时，要注意有特殊含义的地址如：202.102.199.255视为无效IP地址。因为202.102.199.255这个地址是对202.102.199网络内所有主机进行广播使用的地址，是一对多连接，而主机互访时是一对一的进行建立连接，所以不能把它单独分配给具体某台主机；202.102.199.0他表示一个网络，也不具体指某台主机。IP地址有公有地址和私有地址之分，公有地址就是用户向APNIC申请并注册的IP地址，这类地址直接访问因特网；私有地址属于非注册地址专门为组织机构内部使用。

图1 IP地址使用范围

最后，了解子网掩码。与IP地址密切相关的另一个关键的因素就是子网掩码。子网掩码也是一个32位的二进制数，为了便于理解和识别常用十进制表示。A类网络的默认子网掩码是255.0.0.0，B类是255.255.0.0，C类是255.255.255.0。转换成二进制数后位置为“1”的对应的是网络地址，位置为“0”的对应的是主机地址。子网掩码常用“.”分十进制表示法（如255.255.0.0）和网络前缀法（IP地址/网络地址位数，如130.106.0.0/16，）来表示。子网掩码不能单独存在，它必须与IP地址一起结合使用。

2实现科学合理配置局域网的IP地址采取的方法

2.1科学规划合理配置

IP地址的选择与规划也是非常重要的一个环节，规划是否合理直接影响到网络的性能和网络规模的扩大。A、B、C三类网络根据主机的数量都预留了一些IP地址在局域网内使用，如A类的10.0.0.0～10.255.255.254，可容纳上亿台主机；B类的172.16.0.0～172.31.255.254可容纳主机6万之多；C类的192.168.0.0～192.168.255.254，可容纳254台主机。在做网络规划时，要根据企业的主机数量来合理选择私有地址类型。C类地址最受大家的亲睐，网络设备供应商习惯将自己的产品局域网端口的IP地址都默认C类（如192.168.0.1或192.168.1.1），因为IP地址与子网掩码结合，少则连接2台，多则可以连接65000台之多。根据网络的规模，还要科学规划子网的划分，划分子网时做到规模小、网速快、互通信、易维护、不浪费等等。

2.2合理划分子网

2.2.1子网划分的优点

将一个网络划分成若干个子网络，实现分而治之。从网络自身来讲有多种混合技术同时存在的异构网、克服某种技术上的限制（比如避免网络风暴及网络病毒攻击致全网瘫痪、突破每个网络内主机的最大数量限制）、通过重定向传输以及减少广播等传输方式以减轻网络的拥挤、减少网络流量、提高网络性能、易于扩大网络的地理范围等优点；从管理者的角度讲有简化管理程序，易于日常维护等优点。

2.2.2子网划分的依据

子网划分一般按照下设部门（如某企业下设部门有财务部、人力资源部、市场部、研发部、生产部等）、、主机分布区域（如某学校有办公区、教学区、教职工宿舍区、学生宿舍区等几大区域）、建筑位置、主机总数平均划分等等依据，可以根据实际情况选择一种最优的子网划分方案。

2.2.3子网划分的过程

首先，确定要划分的子网数N，如所划分的子网数为“4”，利用公式log2N≤M（M值为大于或等于log2N的最小正整数）得出M值为2；其次，向缺省子网掩码的主机地址（二进制数）高位向低位（从左向右）中M个“1”替换M个“0”，如IP地址为C类192.168.0.0网络，子网掩码为：255.255.0.0，主机地址最高位的2个“0”替换成“1”后变为：255.255.192（11000000）.0，作为各子网的子网掩码；再次，将刚获取的子网掩码最右边的“1”转换为十进制，即为每个子网地址之间的增量，如255.255.192（11000000）.0最右边的“1”，转换成十进制后为26=64，即增量为64；最后，子网地址从“0”开始，即192.168.0.0为第一个子网地址，下一个子网地址是在上一个子网的基础上增加64得到。直到子网掩码是最右边非0为止，这样就可得到所有的子网网络地址（如图2）。

图2子网地址

2.3子网掩码的确定方法

子网掩码在IP地址中是划分子网络的关键，通过调整子网掩码的设置，来达到网络中容纳主机的数量。如在IP地址192.168.0.0子网掩码是255.255.0.0的网络中容纳主机6万台之多，如果将子网掩码调整为255.255.255.0，那么该网络中容纳主机数是254。相差甚大。因此，要根据主机的数量来调整子网掩码的设置，在满足每台主机都能够分配到一个IP地址基础上，尽量缩小网络规模的范围（主机数量2倍为宜，预留的IP地址作为今后增添主机），从而达到优化网络、减少流量、提高网速等目的，下面有两种确定子网掩码方法。

2.3.1根据子网个数来确定

根据实际需要规划子网个数N，利用公式log2N≤M（M值为大于或等于log2N的最小正整数）得出M值，然后将其主机地址的前M位置为“1”，即得出该IP地址划分子网的子网掩码。为了便于理解举例如下：假如要将IP地址192.168.0.0，子网掩码为255.255.0.0划分成30个子网，其子网掩码的计算方法如下：确定子网数N为30，利用公式log230，得出M=5，然后将子网掩码255.255.0.0（转换成二进制后）的主机地址前5位设置为“1”，即可得到255.255.248.0，这就是划分成30个子网的IP地址192.168.0.0的子网掩码。

2.3.2根据子网主机数来确定

方法一：首先，将子网中需容纳的主机数转化为二进制；其次，取得子网主机数转换成二进制数长度n；再次，将默认子网掩码的主机地址全置为1，即255.255.255.255；最后，从后向前的将n位全部置为0，即为子网掩码值。举例如下：将192.168.0.0,子网掩码为255.255.0.0网络划分成若干子网，要求每个子网内有主机800台，则该子网掩码的计算如下：首先，将子网中要求容纳的主机数“800”转换成二进制，得到1100100000。其次，计算二进制的位数为10位，即n = 10；再次，将255.255.255.255（转换成二进制数）从右向左数10位全部置“0”,得到255.255.252.0就是该要划分成主机数为800的IP地址192.168.0.0的子网掩码。

方法二：设子网主机数为N，利用公式log2N≤M得出M值，将默认子网掩码的主机地址全置为1，即255.255.255.255，然后从右向左将M位全部置为0，即为各子网子网掩码。

2.3.3网络优化

首次确定的子网掩码对各子网来说并不一定最合理，因此要根据各子网的主机数进一步调整子网掩码，从而达到优化网络的目的。例如，网络地址192.168.0.0/20，划分成4个子网，其中A子网的主机200台，B子网的主机为600台。按照确定子网掩码的方法求得255.255.252.0,显然该子网掩码对B子网来说很合理，但对A子网来说，200台主机分给1016个IP地址范围过大，可以根据主机的数量进一步调整子网掩码得到255.255.255.0对200台主机来讲最合理，可以看出该子网缩小了网络范围，缩短了延迟时间、减少了网络流量，从而达到优化网络的目的。

3结束语

将中大规模的局域网按着合理的划分方案分成若干个子网络，分而管之。根据各子网中主机的数量进一步确定子网掩码，为每个子网确定一个合理的IP地址范围，达到优化网络，然后再分配给每台主机，从而达到合理配置IP地址的目的。

参考文献：

[1]谢希仁.计算机网络[M].5版.北京:电子工业出版社,2008.

[2]严体华.网络管理员教程[M].3版.北京:清华大学出版社,2004.

[3]雷震甲.网络工程师教程[M].3版.北京:清华大学出版社,2004.

[4]王达,阚京茂.金牌网管师(初级) [M].北京:中国水利水电出版社,2009.

[5]王达,阚京茂.金牌网管师(中级) [M].北京:中国水利水电出版社,2010.

[6]崔北亮,陈家迁.非常网管:网络管理从入门到精通(修订版) [M].北京:人民邮电出版社,2010.

[7] (美)瓦格纳. IP地址管理与子网划分完整版[M].赵英,译.北京:机械工业出版社,2001.

[8]关于亚太互联网络信息中心[DB/OL].http://www.apnic.net.