网络架构 之 DHCP服务搭建

最近想把局域网架构整理一下，工厂的测是网络架构，挺实用的方案，在此之前先分享一些服务器安装，设备评估等。哇，想想在切入正题之前还有许多内容要写，本文先分享一下DHCP服务器的安装。

因为本人在8年前就安装了一台DHCP Server供制造使用，所以本文的内容是在windows Server 2003系统基础上搭建DHCP，如今已经升级到Windows Server 2012，但安装方式步骤相同，其实很简单的，好了，废话少说，直接上货。

（1）点击Start，在控制面板选择添加或安装程序，如图:

（2）下拉滚动条，找到Networking Services双击打开，在子窗口勾选Dynamic Host Configuration Protocol（DHCP），点击OK再次返回第一窗口，然后点击Next开始安装DHCP。

（3） 安装完成后点击Finish退出

（4） DHCP配置，按照如下方式打开DHCP

（5） 参照如下位置右击（因各机器用户名及IP不一样，本文为syspe(192.168.1.200)）,选择New Scope进行DHCP相关内容配置

（6） 点击Next

（7） 在Name处填入Scope名称，例如AKMC-SYS，Description处可填也可不填，然后点击Next

（8） 如下图，配置分配IP地址的范围，例如192.168.1.1~192.168.1.254，下面的Length和Subnet mask会自动带出来。若IP地址范围比较广，Subnet mask可能需要手动配置。点击Next继续

备注：IP地址范围及子网掩码（Subnet mask）设定算法如下：

IP和子网掩码

ＩＰ是由四段数字组成，

　　A类IP段　 0.0.0.0 到127.255.255.255

　　B类IP段　 128.0.0.0 到191.255.255.255

　　C类IP段　 192.0.0.0 到223.255.255.255

ＸＰ默认分配的子网掩码每段只有255或0

　　Ａ类的默认子网掩码　255.0.0.0　　　　　一个子网最多可以容纳1677万多台电脑

　　Ｂ类的默认子网掩码　255.255.0.0　　　　一个子网最多可以容纳6万台电脑

　　Ｃ类的默认子网掩码　255.255.255.0　　　一个子网最多可以容纳254台电脑

　　要想在同一网段，只要网络标识相同就可以了，那要怎么看网络标识呢？首先要做的是把每段的ＩＰ转换为二进制。（有人说，我不会转换耶，没关系，我们用Ｗｉｎｄｏｗｓ自带计算器就行。打开计算器，点查看>科学型，输入十进制的数字，再点一下“二进制”这个单选点，就可以切换至二进制了。）

　　把子网掩码切换至二进制，我们会发现，所有的子网掩码是由一串[red]连续[/red]的1和一串[red]连续[/red]的0组成的（一共4段，每段8位，一共32位数）。

　　255.0.0.0　　　11111111.00000000.00000000.00000000

　　255.255.0.0　　11111111.11111111.00000000.00000000

　　255.255.255.0　11111111.11111111.11111111.00000000

　　这是A/B/C三类默认子网掩码的二进制形式，其实，还有好多种子网掩码，只要是一串连续的1和一串连续的0就可以了（每段都是8位）。如11111111.11111111.11111000.00000000，这也是一段合法的子网掩码。子网掩码决定的是一个子网的计算机数目，计算机公式是2的m次方，其中，我们可以把m看到是后面的多少颗0。如255.255.255.0转换成二进制，那就是11111111.11111111.11111111.00000000，后面有8颗0，那m就是8，255.255.255.0这个子网掩码可以容纳2的8次方（台）电脑，也就是256台，但是有两个ＩＰ是不能用的，那就是最后一段不能为0和255，减去这两台，就是254台。我们再来做一个。

　　255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑？

　　计算方法：

　　把将其转换为二进制的四段数字（每段要是8位，如果是0，可以写成8个0，也就是00000000）

　　11111111.1111111.11111000.00000000

　　然后，数数后面有几颗0，一共是有11颗，那就是2的11次方，等于2048，这个子网掩码最多可以容纳2048台电脑。

　　一个子网最多可以容纳多少台电脑你会算了吧，下面我们来个逆向算法的题。

　　一个公司有530台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码设多少最合适？

　　首先，无疑，530台电脑用Ｂ类ＩＰ最合适（Ａ类不用说了，太多，Ｃ类又不够，肯定是Ｂ类），但是B类默认的子网掩码是255.255.0.0，可以容纳6万台电脑，显然不太合适，那子网掩码设多少合适呢？我们先来列个公式。

　　2的m次方＝560

　　首先，我们确定2一定是大于8次方的，因为我们知道2的8次方是256，也就是Ｃ类ＩＰ的最大容纳电脑的数目，我们从9次方一个一个试2的9次方是512，不到560，2的10次方是1024，看来2的10次方最合适了。子网掩码一共由32位组成，已确定后面10位是0了，那前面的22位就是1，最合适的子网掩码就是：11111111.11111111.11111100.00000000，转换成10进制，那就是255.255.252.0。

　　分配和计算子网掩码你会了吧，下面，我们来看看ＩＰ地址的网段。

　　相信好多人都和偶一样，认为ＩＰ只要前三段相同，就是在同一网段了，其实，不是这样的，同样，我样把ＩＰ的每一段转换为一个二进制数，这里就拿ＩＰ：192.168.0.1，子网掩码：255.255.255.0做实验吧。

　　192.168.0.1

　　11000000.10101000.00000000.00000001

　　（这里说明一下，和子网掩码一样，每段8位，不足8位的，前面加0补齐。）

　　ＩＰ　　　　11000000.10101000.00000000.00000001

　　子网掩码　　11111111.11111111.11111111.00000000

　　在这里，向大家说一下到底怎么样才算同一网段。

　　要想在同一网段，必须做到网络标识相同，那网络标识怎么算呢？各类ＩＰ的网络标识算法都是不一样的。Ａ类的，只算第一段。Ｂ类，只算第一、二段。Ｃ类，算第一、二、三段。

　　算法只要把ＩＰ和子网掩码的每位数AND就可以了。

　　AND方法：0和1＝0　0和0＝0　1和1＝1

　　如：And　192.168.0.1，255.255.255.0，先转换为二进制，然后AND每一位

　　ＩＰ　　　　　　11000000.10101000.00000000.00000001

　　子网掩码　　　　11111111.11111111.11111111.00000000

　　得出AND结果　 11000000.10101000.00000000.00000000

　　转换为十进制192.168.0.0，这就是网络标识，

　　再将子网掩码反取，也就是00000000.00000000.00000000.11111111，与IP　AND

　　得出结果00000000.00000000.00000000.00000001，转换为10进制，即0.0.0.1，

　　这0.0.0.1就是主机标识。要想在同一网段，必须做到网络标识一样。

　　我们再来看看这个改为默认子网掩码的Ｂ类ＩＰ

　　如ＩＰ：188.188.0.111，188.188.5.222，子网掩码都设为255.255.254.0，在同一网段吗？

　　先将这些转换成二进制

　　188.188.0.111　10111100.10111100.00000000.01101111

　　188.188.5.222　10111100.10111100.00000101.11011010

　　255.255.254.0　11111111.11111111.11111110.00000000

　　分别AND，得

　　10111100.10111100.00000000.00000000

　　10111100.10111100.00000100.00000000

　　网络标识不一样，即不在同一网段。

　　判断是不是在同一网段，你会了吧，下面，我们来点实际的。

　　一个公司有530台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码和ＩＰ设多少最合适？

　　子网掩码不说了，前面算出结果来了11111111.11111111.11111100.00000000，也就是255.255.252.0

　　我们现在要确定的是ＩＰ如何分配，首先，选一个Ｂ类ＩＰ段，这里就选188.188.x.x吧

　　这样，ＩＰ的前两段确定的，关键是要确定第三段，只要网络标识相同就可以了。我们先来确定网络号。（我们把子网掩码中的1和IP中的?对就起来，0和*对应起来，如下：）

　　255.255.252.0　11111111.11111111.11111100.00000000

　　188.188.x.x　　10111100.10111100.??????**.********

　　网络标识　　　10111100.10111100.??????00.00000000

　　由此可知，?处随便填（只能用0和1填，不一定全是0和1），我们就用全填0吧，*处随便，这样呢，我们的ＩＰ就是

　　10111100.10111100.000000**.********，一共有530台电脑，ＩＰ的最后一段1～254可以分给254台计算机，530/254＝2.086，采用进1法，得整数3，这样，我们确定了ＩＰ的第三段要分成三个不同的数字，也就是说，把000000**中的**填三次数字，只能填1和0，而且每次的数字都不一样，至于填什么，就随我们便了，如00000001，00000010，00000011，转换成二进制，分别是1，2，3，这样，第三段也确定了，这样，就可以把ＩＰ分成188.188.1.y，188.188.2.y，188.188.3.y，y处随便填，只要在1～254范围之内，并且这530台电脑每台和每台的ＩＰ不一样，就可以了。

　　有人也许会说，既然算法这么麻烦，干脆用Ａ类ＩＰ和Ａ类默认的网掩码得了，但是，由于Ａ类ＩＰ和Ａ类默认子网掩码的主机数目过大，这样做无疑是大海捞针，如果同时局域网访问量过频繁、过大，会影响效率的，所以，最好设置符合自己的ＩＰ和子网掩码．

（9） 需排除的IP地址设定，及所设定的IP地址被保留不会被分配出去。此处可设置单个IP也可设置IP范围，如下在Start IP address处输入起始IP，在End IP address处输入终止IP，点击Add进行添加，若被排除的为单个IP，则在Start IP address和End IP address处都输入该IP然后点击Add。点击Next继续

（10）设置IP地址租凭时间，即每隔设定时间重新分配IP，此项根据能分配IP数量及Client端机器的数量而定，本例设为8min

（11） 是否进行其它（网关、DNS、WINS）配置，根据实际需求，若不需要则选No完成，若需要则选Yes，本例选择Yes，点击Next继续

（12） 网关（见本文最后参考一说明）配置，在IP address中输入网关，例如192.168.1.1，点击Add添加。一般一个网段里设置一个网关即可，点击Next继续

（13） 配置DNS（见本文最后参考二说明）

（14） 配置WINS（见本文最后参考三说明）

（15） 配置完成后会提问是否立刻激活，可现在激活也可后面再激活，点击Next

（16） 点击Finish完成配置

（17） 打开DHCP界面，Address Pool中可以查看到可分配IP地址范围以及排除的IP地址；Address Leases中可以查看已分配出去的IP地址；Scope Option中可以查看配置的Gateway、DNS、WINS。如下图进行对指定Client端机器分配指定IP指定IP地址，如下右击Reservations选择New Reservation

（18） 在Reservation name处填入指定机器的名称，如linux，在IP address处填入要分配给指定机器的指定IP地址，例如192.168.1.88，在mac address处填入指定机器的网络码（物理地址），Description处填入描述，也可不填。Supported types下选择Both，点击Add，这样指定的机器就会一直被分配IP：192.168.1.88

（19） 所有配置完成后，若发现下图红框处为红色向下箭头，则点击蓝框处绿色向上箭头激活，至此，DHCP安装及配置完成