TCP/IP在網(wǎng)絡(luò)中的高效配置理工論文
TCP/IP在網(wǎng)絡(luò)中的高效配置
羅光亮 龍崗區(qū)信息咨詢開(kāi)發(fā)中心 深圳.龍崗
摘 要：本文詳細(xì)分析了在網(wǎng)絡(luò)中最常用的TCP/IP協(xié)議的原理和尋址方式，通過(guò)實(shí)例來(lái)描述TCP/IP在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行子網(wǎng)分割和應(yīng)用，使人對(duì)TCP/IP有一個(gè)更為充分的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：協(xié)議；尋址；因特網(wǎng)
引言
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益普及，TCP/IP Internet協(xié)議已成為計(jì)算機(jī)工業(yè)中開(kāi)放系統(tǒng)互連的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP協(xié)議，即Transmission Control Protocol/Internet Protocol（傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議），是目前最完美并廣為接受的通信協(xié)議之一，它應(yīng)用于在廣域網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)不同類型的網(wǎng)絡(luò)以及不同類型的芯片和操作系統(tǒng)的主機(jī)之間的相互通信，各種類型的以太網(wǎng)中，如Windows 95/98的對(duì)等網(wǎng)、Windows NT、Unix、Linux、NetWare，目前都廣泛地支持該協(xié)議。
TCP/IP尋址
在管理TCP/IP網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一個(gè)最有挑戰(zhàn)性的工作是管理IP地址和保管記錄好IP與地理位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系，尤其對(duì)于一個(gè)新的管理員或剛接觸管理IP地址的人更是如此。信息從一個(gè)主機(jī)取出，放到另一個(gè)主機(jī)的時(shí)候，有三種東西起了作用，即主機(jī)名、主機(jī)地址、主機(jī)路徑。這就關(guān)系到IP尋址的問(wèn)題。
一、IP地址類型
為了控制IP尋址的方式，制定了類型結(jié)構(gòu)，即把IP地址分為五類（A-E類），有三種用在了商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中。
A類 A類地址的`高端位總是置為0。只要最左一位置0，剩下的位數(shù)不管是0或1，都是A類地址。因?yàn)榈谝粋�(gè)八位組決定網(wǎng)絡(luò)地址的類型，只要第一個(gè)八位組小于128就是A類地址。如：10.35.64.23是一個(gè)A類的TCP/IP地址。如果用缺省的A類地址子網(wǎng)掩碼255.0.0.0。則網(wǎng)絡(luò)部分地址為10.0.0.0，主機(jī)部分地址為：0.35.64.23�？偣灿�128（0-127）個(gè)A類地址，但每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可以有16777216（224）個(gè)不同的主機(jī)標(biāo)識(shí)。
B類 B地址是IP地址的高端前兩位置位10。并且B類IP地址中，前兩個(gè)8位組表示網(wǎng)絡(luò)部分，后兩個(gè)8位組表示主機(jī)部分。B類地址范圍是從128.0.0.0至191.255.0.0。如136.35.26.64是一個(gè)B類TCP/IP地址。用B類缺省子網(wǎng)掩碼255.255.0.0與此地址進(jìn)行位操作，則網(wǎng)絡(luò)部分為136.35.0.0，主機(jī)部分為0.0.26.64。B類可以有16384個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，每個(gè)網(wǎng)中可有65536（216）個(gè)不同的主機(jī)標(biāo)識(shí)。
C類 C類地址高端的三位設(shè)置為110。C類地址前三個(gè)八位組作為網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)八位組作為主機(jī)地址。C類地址的范圍是從192.0.0.0到223.255.255.255。如198.35.64.85是一個(gè)C類TCP/IP地址，用C類缺省子網(wǎng)掩碼255.255.255.0，則網(wǎng)絡(luò)部分是：198.35.64.0，主機(jī)部分是0.0.0.85。C類有2097152個(gè)網(wǎng)址，每個(gè)C類網(wǎng)可有256（28）個(gè)不同的主機(jī)標(biāo)識(shí)。目前局域網(wǎng)中最常用的是C類IP地址，我單位（龍崗區(qū)信息中心）局域網(wǎng)主機(jī)的IP地址為：192.168.168.1和192.168.168.2，子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。
最后兩類IP地址到現(xiàn)在還沒(méi)有應(yīng)用，這里不作介紹。
二、子網(wǎng)分割（以C類地址為例）
在實(shí)際應(yīng)用中，即使是使用C類網(wǎng)址，也會(huì)浪費(fèi)掉相當(dāng)一部分IP地址，有一種更有效的方法使用IP地址，這就是子網(wǎng)分割。子網(wǎng)分割就是利用主機(jī)地址提供更多網(wǎng)址的技巧，減少了每段網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)，并且更有效地利用配置給我們的網(wǎng)絡(luò)地址。
每個(gè)IP地址有兩部分組成，一部分為網(wǎng)絡(luò)地址，一部分為主機(jī)地址。C類地址用前三個(gè)8位組表示網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)8位組為主機(jī)地址。像如下形式表示，其中N代表網(wǎng)絡(luò)，H代表主機(jī)。
NNNNNNNN.NNNNNNNN.NNNNNNNN.HHHHHHHH
建一個(gè)子網(wǎng)掩碼，就是把部分H變?yōu)镹，由此得的結(jié)果用于網(wǎng)絡(luò)地址。決定有多少個(gè)H需要變?yōu)镹的公式為2x-2=Y，其中X表示用于網(wǎng)絡(luò)地址的位數(shù)，Y是得到的網(wǎng)絡(luò)個(gè)數(shù)結(jié)果。如用主機(jī)部分的前三位給網(wǎng)絡(luò)部分，地址如下所示：
NNNNNNNN.NNNNNNNN.NNNNNNNN.NNNHHHHH
用公式計(jì)算，我們有23-2=6個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)可以有25-2=30個(gè)主機(jī)。在缺省的情況下，C類地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0，這表示前三個(gè)8位組用作網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)8位組用作主機(jī)地址�，F(xiàn)在我們決定有最后8位組的前三位也用于網(wǎng)址，而只用后五位作為主機(jī)地址，我們把前三位設(shè)置為1，把后五位主機(jī)地址設(shè)置為0。
128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 1 0 0 0 0 0
128+64+32=224，這樣我們的子網(wǎng)掩碼就是255.255.255.224。
因我們前三位用于子網(wǎng)掩碼，得到如下八種不同的形式（二進(jìn)制數(shù)）：000 001 010 011 100 101 110 111
在大多數(shù)情況下，全1和全0是不允許的，一些操作系統(tǒng)和路由器不能控制全1和全0的子網(wǎng)掩碼，除去不能用的網(wǎng)號(hào)，還剩下六個(gè)潛在的子網(wǎng)掩碼即：001 010 011 100 101 111。所以我們可計(jì)算出來(lái)如下所示：其中H只代表主機(jī)位。
128 64 32 16 8 4 2 1 =
0 0 1 H H H H H 32
0 1 0 H H H H H 64
0 1 1 H H H H H 96
1 0 0 H H H H H 128
1 0 1 H H H H H 160
1 1 0 H H H H H 192
我們用向ISP申請(qǐng)的公有地址如：210.85.37.0和230.87.31.0進(jìn)行子網(wǎng)分割，我們得到如下潛在網(wǎng)絡(luò)地址：
210.85.37.32 230.87.31.32
210.85.37.64 230.87.31.64
210.85.37.96 230.87.31.96
210.85.37.128 230.87.31.128
210.85.37.160 230.87.31.160
210.85.37.192 230.87.31.192
因?yàn)樽泳W(wǎng)ID定義的第一地址，同一子網(wǎng)的最后一個(gè)地址保留用作廣播，余下的地址都可以用于主機(jī)。為求得第一個(gè)地址，我們分析最后一個(gè)用于主機(jī)得八位組，高端前三位用于子網(wǎng)掩碼，我們可以得到網(wǎng)絡(luò)地址如下所示：
128 64 32 16 8 4 2 1 =
0 0 1 H H H H H 32
再把高端前三位用N代替計(jì)算低端得五位，可計(jì)算出主機(jī)地址范圍，如下所示：
128 64 32 16 8 4 2 1 =
N N N 0 0 0 0 1 32+1=33
N N N 1 1 1 1 0 32+30=62
主機(jī)地址范圍在33到62，所以第一組IP地址210.85.37.33到210.85.34.62，余下的主機(jī)地址范圍如下：
210.85.37.65到210.85.37.94
210.85.37.97到210.85.37.126
210.85.37.129到210.85.37.158
210.85.37.161到210.85.37.190
210.85.37.193到210.85.37.222
第二組主機(jī)地址范圍可相應(yīng)計(jì)算得出。
三、尋址過(guò)程
每個(gè)網(wǎng)中每個(gè)主機(jī)要有唯一的TCP/IP地址，這樣才能確保兩個(gè)TCP/IP主機(jī)通訊成功。所以在計(jì)算機(jī)上安裝和配置TCP/IP協(xié)議的時(shí)候，得給計(jì)算機(jī)一個(gè)有效的IP地址，并定義子網(wǎng)掩碼，提供一個(gè)走出網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)（或路由器）地址；提供兩個(gè)或更多的局域網(wǎng)外的DNS服務(wù)器的地址。以某站點(diǎn)為例：www.web站點(diǎn).com，系統(tǒng)的第一件事就是“解析”或讀HOSTS文件，看是否列
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