选择合理的IP寻址方式

网络与通信

孟海江

在基于TCP/IP协议的局域网进行资源访问时，每一台工作站都需要一个IP地址。如何根据网络的结构和规模选择一种合理的IP地址分配方法对于网络管理员来说是非常重要的。
根据网络的结构、规模以及管理模式，工作站IP地址的分配可以通过DHCP(动态主机分配协议)进行或通过手工进行设置。基于Windows 2000/XP的工作站还可采用APIPA(自动专用IP地址寻址)的方法动态获得IP地址。DHCP和APIPA均属于动态寻址方式，手动设置属于静态寻址方式(文中操作以Windows XP平台为例)。

一、DHCP

在这种方式下，网络中需要配置一台或几台DHCP服务器，通常情况下，用运行了DHCP服务的Windows NT/2000 Server作为DHCP服务器。网络管理员在服务器中为每个子网建立一个有效IP地址的范围，同时设定与IP地址相关的子网掩码、默认网关、DNS和WINS服务器的地址等信息。DHCP同时允许为每一个IP地址设置一个租约时间。如果客户机停止使用分配的IP地址，该地址的租约将中止，成为可再指派的地址。
当客户机首次企图加入到网络中时，会向所在的子网通过广播发送一个请求消息，DHCP服务器响应客户机的请求并向客户机提供一个包含IP地址及相关信息的响应意向，客户机接受服务器提供的IP地址，并向服务器回复一个DHCP请求信息；进而客户机分配到一个IP地址，同时服务器向客户机发送一个承认消息，客户收到承认消息后，将使用承认消息中包含的IP选项、租约等设置进行TPC/IP属性的配置，完成TCP/IP协议的初始化。当获得IP地址租约的客户机再次企图加入网络时，它会通过广播发送一个包含请求获得先前分配的IP地址的DHCP请求信息。如果请求的IP地址可用，服务器将响应请求并向客户机发送承认消息，客户机加入网络。如果请求的IP地址不再可用，服务器将发送一个否认消息，客户机需要重新请求一个新IP地址。
在这种IP地址的分配方式下，如果DHCP在整个网络是可用的，那么当客户机从一个子网移到另一个子网时都会得到一个有效的IP地址。对于网络管理员来讲，工作也简单了许多，可以保证不会出现相同的IP地址。但是由于工作站分配到的IP地址均为动态的，在进行某些操作时可能会带来不便。

DHCP客户机的操作

要查看是否通过DHCP获得IP地址，可以进行如下操作：
1.在桌面上右键单击“网上邻居”图标，进入“网络连接”窗口；
2.在“本地连接”图标上单击右键，并选择“属性”，进入“属性”对话框；
3.双击“常规”标签页中的“TCP/IP协议”项，进入“TCP/IP协议属性”对话框；
4.如果“常规”标签页中的“自动获得IP地址”处于选中状态，说明当前可能通过DHCP获得IP地址。此时，在对话框中还会看到一个名为“备用配置”的标签页。在这个页面中，可以选择自动获得地址，或用户手工配置TCP/IP协议。这是Windows XP新增加的一个功能。当客户机在多个网络中运行时，可以根据网络IP地址分配的方式，自动进行IP地址的选择。例如：当一个通过DHCP寻址的客户机加入到一个采用静态IP分配的网络时，就可以使用备用配置中手动设定的静态IP地址进行网络连接，从而省去了重新配置的麻烦。
注意：如果选择了手动配置IP地址，则不会出现“备用配置”标签页。
要查看DHCP分配的IP地址及相关的信息，可以在进入“MS-DOS方式”下，运行Ipconfig命令即可。

二、APIPA

APIPA是Windows 2000/XP提供的一种自动配置IP地址的方法。APIPA适合于只有一个子网的网络，它允许我们不用手动配置TCP/IP协议或设置DHCP服务器就可建立一个小型的TCP/IP网络。
当一个客户机配置为向DHCP服务器租用地址，但是网络中没有发现DHCP服务器，或是客户机的租约过期，更新时总是失败。这样的情况发生时，APIPA就会自动进行TCP/IP协议的配置。它会从B类地址169.254.0.1到169.254.255.254中选择一个，子网掩码为255.255.0.0。客户机会对选择的IP地址进行两次检查以确保其没有被使用。在确认地址没有被使用后，客户机就用该地址进行接口的设置。同时，客户机在后台每5分钟检查一次DHCP服务器，如果找到DHCP服务器，自动配置的信息将被放弃，取而代之的是从DHCP服务器获得的配置信息。
要检查APIPA是否激活，可以在“MS-DOS”方式下，运行Ipconfig/all命令，并检查运行结果。如果在结果中查到行“Autoconfiguration Enabled”的结果为“Yes”，并且IP地址在169.254.0.1~169.254.255. 254的范围中，这说明APIPA处于激活状态。
如果不想使用APIPA，还可以通过以下两种方法进行设置：
1.手工进行TCP/IP的设置。这种方法同时也禁用了DHCP。
2.通过编辑注册表禁用APIPA。方法如下：
①在“开始”菜单的“运行”处键入“Regedit”启动注册表编辑器；
②在注册表编辑器中，定位到以下注册表项：HKEY_LOCAL_MACHINE\SYST EM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters
③创建项目IP Autoconfiguration Enabled：REG_DWORDREG_DWORD并指定值为0。
注意：APIPA只指定IP地址和子网掩码，不指定默认网关、DNS或WINS服务器的地址。APIPA只适用于没有路由器的单一子网的网络中，如果网络需要与Internet或Intranet连接，则不要使用APIPA。

三、手工配置IP地址

当网络中不存在DHCP服务器或未采用APIPA方式时，我们可以采取手工进行静态IP地址的设置。
手工设置IP地址时，必须要填写IP地址和子网掩码。如果存在几个子网的话，还需要填写默认网关的地址。设置方法是进入“TCP/IP协议属性”对话框，选择“使用下面的IP地址”选项，并在激活的“IP地址”、“子网掩码”、“默认网关”项中填入相关的信息。如果需要的话，选择“使用下面的DNS服务器”选项，并填入DNS服务器的地址。如果要进行详细地TCP/IP设置，可以单击“高级”按钮，进行有关TCP/IP协议细致的设置，这里就不进行说明了。
手工设置IP地址，首先需要网络管理员制定一个地址分配方案，并严格要求各个工作站按照分配的地址和子网掩码进行设置，并且不得随意更改地址，以避免多台工作站设置相同的IP地址导致不能正常登录网络。这种方法管理上可能要比动态地址分配复杂一些，但是每一个工作站都拥有一个固定的IP地址，对于划分成多个子网的网络来说，工作站进行资源访问或互相通信时，这种方式要更适合一些。
综上所述，三种IP寻址方式，各有优点，也都有各自的不足。选择哪一种方法，要根据网络结构和具体需要来定。对于企业的网络而言，通常情况下，出于网络管理的简便和安全方面的考虑，首先选择DHCP方式。当然手工配置方式也可以。由于APIPA具有较大的局限性，因此在企业网络中一般不使用这种方法，但对于小型的办公网络或家庭网络，APIPA是一种非常不错的选择。