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内容简介
一、任务内容
二、背景知识
三、步骤介绍
四、任务小结
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一、任务内容
任务名称 包含步骤 能力目标 支撑知识 训练内容
IP规划与
管理（重
点）
子网划分
IP绑定
IP转换
会IP分配
会IP冲突管
理
会NAT应用
子网划分
地址绑定
NAT技术
1.分配IP地
址；
2.设置IP绑
定；
3.内网用户
访问外网。
3
二、 背景知识
1、IP划分方法
2、IP绑定目的与方法
3、NAT技术配置
4
1 IP地址与子网掩码
IP地址作用
子网掩码
5
案例 园区网络IP地址分配
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工作任务
某学校建的新校区整个校园建设主要有教
学楼，实验楼，行政楼，学生公寓。其中教学
楼大约有56个节点，行政楼大约共有节点400
个，实验楼节点数为500个，宿舍楼预计为800
个。现要求为整个校园网规划IP地址。
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IP 地址分配
□确定内部网IP地址的类型
□规划交换机各端口的IP地址
□规划服务器IP地址
□规划客户机IP地址
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IP地址
地址的作用:
IP地址用于标识主机的地址，每台主机必须有
一个全球唯一的IP地址
地址的组成：32位二进制
11000000．10101000．00000001．00000000
网络号 + 主机号
十进制 192． 168． 1． 1
?
9
表2—1 IP地址的分类
IP地址类
型
第一字节十进制
范围
二进制固定最高
位
二进制网络
位
二进制主
机位
A类 0-127 0 8位 24位
B类 128-191 10 16位 16位
C类 192-223 110 24位 8位
D类 224-239 1110 组播地址
E类 240-255 1111 保留试验使用
Ip地址
合理选
择根据
网络规
模。
10
特殊 IP地址
127.*.*.* 回还地址
开机地址
—
—
—
.*.*
私
有
地
址
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子网掩码
子网掩码的概念
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP
地址的一部分，以区别网络标识和主机
标识，并说明该IP地址是在局域网上，
还是在远程网上。
子网掩码的作用，就是将某个IP地址划
分成网络地址和主机地址两部分
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图2—1 IP地址与子网掩码
子网掩码 255．255．255．0 1111llll
．11111111．11111111．00000000
网络位 主机位
IP地址 192．168．1．1 11000000．
10101000．00000001．00000000
网络号 主机号
也可写成:
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子网掩码的设置
子网划分的步骤
将要划分的子网数目转换为2的m次方。如果不是2的整次
方，则取大为原则，如要划分为6个，则23>6，m=3。
将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后，转换为十
进制。如m为3表示主机位中有3位被划为“网络标识号”
占用，因网络标识号应全为“1”，所以主机号对应的字
段为“11100000”，转换成十进制后为224，这就最终确
定的子网掩码。是c类网，则掩码为255．255．255．224
；是B类网，则掩码为255．255．224．0；
在这里，子网个数与占用主机地址位数有如下等式成立：
2m≥n。其中，m表示占用主机地址的位数，n表示划分的
子网个数。
子网划分
举例一
E0
E1
2 160
主类网络 主机
. .
Network Interface
E0
E1
新的路由表
子网
子网划分
主类网络 主机
10101100
11111111
10101100
00010000
11111111
00010000
11111111
00000010
10100000
11000000
10000000
00000010
子网
16172 2 128
12
8
19
2
22
4
24
0
24
8
25
2
25
4
25
5
12
8
19
2
22
4
24
0
24
8
25
2
25
4
25
5
网络位扩展10比特:
1.子网地址
2.广播地址
3.有效IP的范围
子网划分
已知 C类网络
将其划分为20个子网,每个子网5台主机
网络规划问题一
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举例二:
C类IP地址段,划分4个子网
000000—00 111111
000000---01 111111
000000---10 111111
000000----11 111111
对应网络号: /26 1~62
/26 65~126
/26 129~190
/26 193~254
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IP掩码的标注
(1)无子网的标注法：可以缺省掩码
(2)有子网的标注法 ：有子网时，一定
要二者配对出现 。
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常用的子网掩码
(1)子网掩码是255．255．255．0的网络
(2)子网掩码是255．255．0．0的网络
注意：
设置过大，很可能发往和本地机不在同一子网内
的目的机的数据，会因为错误的判断而被认为目
的机是在同一子网内，那么，数据包将在本子网
内循环，直到超时被抛弃，导致数据不能正确到
达目的机；
设置过小，会将本来属于同一子网内的机器之间
的通信被当做是跨子网传输，数据包都交给缺省
网关处理，效率下降。
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2 IP地址规划
IPIP地址规划原则地址规划原则
IPIP地址规划案例地址规划案例
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IP地址规划原则
1．结构化编址
结构化其实就是体系化、组织化，根据企业的具体需求和
组织结构为原则对整个网络地址进行有条理的规划。
2．如何选择地址分配方式
(1)动态分配IP，由DHCP服务器分配的，集中统一管理，
管理工作量比静态地址少很多
静态分配正好相反，容易出现IP地址冲突，这对于大规模
的网络来说工作量很大的。
但是在一些要求每台服务器都有一个固定的IP地址，使用
静态分配较好。
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(2)采用动态分配IP地址可以做到按需分配地址
当一个IP地址不被主机使用时，能被释放出来供
新接入主机使用，这样可以在一定程度上高效利
用IP资源。。而如果采用静态分配，必须考虑更
大的使用余量。
(3)动态分配要求网络中必须有一台或几台稳定
且高效的DHCP服务器，只要网络中的DHCP服务器
出现故障，整个网络都有可能瘫痪。而静态分配
就没有这些缺点，另外静态地址还有一个很大的
优点，就是比动态分配更加容易定位故障点。
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3．按需分配公网IP地址
公网IP地址是由ISP等机构统一分配和租用的。
公网IP地址十分稀缺，所以对公网IP地址必须按实
际需求来进行合理的规划。
如：对外提供服务的服务器群组区域，不仅要
够用，还得预留出余量；
而内部网络工作仅需要浏览Intemet等基本需求的
区域，可以通过NAT(网络地址转换：来共享一个或
几个公网IP)
内部通信的主机不用分配公网IP地址。
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4．IP地址规划的可持续扩展性
为了适应将来部门的发展、网络规模的扩展，规
划IP地址时要留有余地。
IP地址最开始是有类划分的，A、B、C各类。
现在发展到了无类阶段，无形中增大了网络的可
拓展性。
当一个局部区域出现高增长或者整体的网络规模
不断增大时，不合理的规划很可能导致必须重新
部署局部甚至整体的IP地址，这应避免。
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5．IP地址规划的层次性
IP地址的规划应尽可能和网络层次相对应，应该自
顶向下地进行规划。
首先把整个网络划分为几个大区域，先估算出每个
区域的用户数量(总数)，然后划分(可考虑预留部
分地址)；
类似地，每个大区域又可以分为几个小区域，每个
子区域从它的一级区域里获取IP地址段(子网段)。
考虑网络层次和路由协议的规划，通过聚合网络减
少网络中路由的数目和地址维护的数量。
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IP地址规划案例
1．确定内部网IP地址的类型
2．规划交换机各端口的IP地址
3．规划服务器IP地址
5．规划客户机IP地址
规划是活的,跟据实际,最终体现余量、
易记、易管理。
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地址分配
有些设备只有一个网络接口，可以给这个网络
接口分配一个地址；
有些设备有多个网络接口，每个网络接口都需
要一个地址；
有些设备有多个网络接口，而每个网络接口需
要多个地址。
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地址分配方法1
1．每个网络接口有一个地址
30
地址分配方法2
2．多穴设备
多于一个网络接
口的设备叫多穴设
备。
每个网络接口分
配一个地址.
.
.
31
地址分配方法3
3．每个网络接口有多个地址
在一个网络接口上建立多个IP地址的过程叫多网
化或二级地址管理。
例：安装一个服务器作为Web服务器、FTP服务器、
邮件服务器和公司的DNS服务器。
方法一：服务器使用一个IP地址。当要增加一些
新的服务器时，再为它们分配新的IP地址
方法二：为服务器分配4个IP地址。每个IP地址
都与未来使用的新服务器的地址相一致。
32
小结
从上面获得的知识能力尝试给园区网
分配有效IP地址。
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IP地址的冲突管理
IP地址与地址与MACMAC地址地址
IP地址的冲突解决地址的冲突解决
34
IP地址与MAC地址
1．IP地址与MAC地址的关系:
IP----MAC地址表 (ARP解析)
2．IP地址和MAC地址的获取:
在Windows 98／Me系统中，
运行“winipcfg” ;
在Windows NT／2000／XP系统中，在命令提
示符下输入“ipconfig/all”
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IP地址的冲突解决
(1)计算机IP地址与MAC绑定
arp –s ipaddress MACaddress
解除重启TCP/IP协议
另:
专用软件工具(管理平台)—后面单元
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防ARP欺骗或IP欺骗和冲突
(2)交换机端口与MAC绑定
#conf t
inter f0/3
switchport port-security
switchport port-security mac-address ip-address
(3) 指定端口最大连接数
#conf t
inter f0/1
switchport port-security //打开端口安全功能
switchport port-security maximum 2 //端口最大安全连接数2
switchport port-security violation shutdown 违例处理方式
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小区宽带交换机端口保护
Switch(config)#int rang f0/1 -
24 //指定配置的端口，这里
指的是范围 从端口1 到端口24
Switch(config-if-range)#switchport
protected //对端口进行保护
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练习
在RG-S2126上配置端口绑定，使只有允许的主
机通过某端口访问局域网资源。
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访问互联网的NAT实现
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1.教学目标
□通过本项目训练，正确理解路由器地址转换
功能及用途，掌握路由器地址转换的配置技能，具
体如下：
（1）了解动态内部源地址转换的定义及应用
（2）掌握动态内部源地址转换的配置方法
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2. 工作任务
你是某公司的网络管理员，公司办公网需要接
入互联网，公司只向ISP申请了一条专线，该专线分
配了一个公网IP地址，通过配置实现公司与外界有
业务往来的主机都能访问外网。
根据客户具体要求，完成路由器NAPT相应配置，
实现局域网内部主机利用地址转换连接Internet。
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3. 相关实践知识
□ 将路由器与外网相连的接口从S0改为Fa 1，假设申
请的公网IP地址为，外网有一Web服务器地址为
，公司内部有二个网段分别为及
，其中，网段可以访问外网。
分析：
首先在路由器上进行配置，并设置缺省路由指向Fa 1
，然后在路由器配置动态NAPT端口地址转换，实现对
Internet的访问。
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图路由器动态NAPT配置及应用
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第1步：路由器的基本配置（略）
第2步：定义内部及外部端口
定义Fa 0及Fa 2为内网接口
RouterA (config)#interfast fastethernet 0
RouterA (config-if)#ip nat inside
RouterA (config-if)#exit
RouterA (config)#interfast fastethernet 2
RouterA (config-if)#ip nat inside
RouterA (config-if)#exit
定义Fa 1为外网接口
RouterA (config)#interfast fastethernet 1
RouterA (config-if)#ip nat outside
RouterA (config-if)#exit
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第3步：定义内部全局地址池
地址池名称为to_internet，范围为从到。
RouterA (config)#ip nat pool to_internet
netmask
第4步：定义允许转换的地址
允许网段地址转换
RouterA (config)#access-list 10 permit
第5步：建立映射关系
RouterA (config)#ip nat inside source list 10 pool
to_internet overload
在路由器查看NAPT映射关系（先建立访问会话）
RouterA #show ip nat translations
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4. 相关理论知识
□NAPT（Network Address Port Translation）
简介
NAPT将多个内部本地地址映射到一个内部全局地
址，路由器用“内部全局地址+ TCP/UDP端口号”来
对应“一个内部主机地址+ TCP/UDP端口号”。
□动态NAPT配置
（1）定义全局IP地址池
Router(config)#ip nat pool address-pool start-address
end-address
（2）定义访问列表
Router(config)#access-list access-list-number permit
ip-address wildcard
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（3）定义源地址动态转换关系
Router(config)#ip nat inside source list access-list-
number pool address-pool overload
（4）定义内部接口
Router(config)# interface interface-type interface-
number
Router(config-if)#ip nat inside
（5）定义外部接口
Router(config)# interface interface-type interface-
number
Router(config-if)#ip nat outside
□ 显示NAT
Router#show ip nat translations
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案例2
背景：
你是某公司网络管理员，公司只向
ISP申请了一个公网IP地址，希望全公司
的主机都能访问外网，请你实现。
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拓扑
50
小结
NAT：以IP地址为操作对象;
如果你需要优化网络性能;
如果你有足够多的全局IP地址;
如果你的网络主机数也很少.
NAPT:缺乏全局IP地址;
甚至没有专门申请的全局IP地址，只有
一个连接ISP的全局IP地址;
内部网要求上网的主机数很多;
提高内网的安全性.
