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02-IP地址配置
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连接到Internet上的设备接口必须有一个全球唯一的IP地址。IP地址长度为32比特，通常采用点分十进制方式表示，即每个IP地址被表示为以小数点隔开的4个十进制整数，每个整数对应一个字节，如10.1.1.1。
IP地址由两部分组成：
· 网络号码字段（Net-id）：用于区分不同的网络。网络号码字段的前几位称为类别字段（又称为类别比特），用来区分IP地址的类型。
· 主机号码字段（Host-id）：用于区分一个网络内的不同主机。
为了方便管理及组网，IP地址分成五类，如图1-1所示，其中蓝色部分为类别字段。
上述五类IP地址的地址范围如表1-1所示。目前大量使用的IP地址属于A、B、C三类。
表1-1 IP地址分类及范围
|
地址类型 |
地址范围 |
说明 |
|
A |
0.0.0.0～127.255.255.255 |
IP地址0.0.0.0仅用于主机在系统启动时进行临时通信，并且永远不是有效目的地址 127.0.0.0网段的地址都保留作环回测试，发送到这个地址的分组不会输出到链路上，它们被当作输入分组在内部进行处理 |
|
B |
128.0.0.0～191.255.255.255 |
- |
|
C |
192.0.0.0～223.255.255.255 |
- |
|
D |
224.0.0.0～239.255.255.255 |
组播地址 |
|
E |
240.0.0.0～255.255.255.255 |
255.255.255.255用于广播地址，其他地址保留今后使用 |
下列IP地址具有特殊的用途，不能作为主机的IP地址。
· Net-id为全0的地址：表示本网络内的主机。例如，0.0.0.16表示本网络内Host-id为16的主机。
· Host-id为全0的地址：网络地址，用于标识一个网络。
· Host-id为全1的地址：网络广播地址。例如，目的地址为192.168.1.255的报文，将转发给192.168.1.0网络内所有的主机。
随着Internet的快速发展，IP地址已近枯竭。如果将一个可以容纳65534（216-2，去掉主机号码字段全1的广播地址和主机号码字段全0的网段地址）个主机的B类地址分配给一个只有几百台主机的网络，就会浪费大量的IP地址。
为了充分利用已有的IP地址，可以使用子网掩码将网络划分为更小的部分（即子网）。通过从主机号码字段部分划出一些比特位作为子网号码字段，能够将一个网络划分为多个子网。子网号码字段的长度由子网掩码确定。
子网掩码是一个长度为32比特的数字，由一串连续的“1”和一串连续的“0”组成。“1”对应于网络号码字段和子网号码字段，而“0”对应于主机号码字段。
图1-2所示是一个B类地址划分子网的情况。
图1-2 IP地址子网划分
多划分出一个子网号码字段会浪费一些IP地址。例如，一个B类地址可以容纳65534（216-2，去掉主机号码字段全1的广播地址和主机号码字段全0的网段地址）个主机号码。但划分出9比特长的子网字段后，最多可有512（29）个子网，每个子网有7比特的主机号码，即每个子网最多可有126（27-2，去掉主机号码字段全1的广播地址和主机号码字段全0的网段地址）个主机号码。因此主机号码的总数是512*126=64512个，比不划分子网时要少1022个。
若不进行子网划分，则子网掩码为默认值，此时子网掩码中“1”的长度就是网络号码的长度，即A、B、C类IP地址对应的子网掩码默认值分别为255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0。
接口有了IP地址后就可以与其他主机进行IP通信。通常情况下，接口获取IP地址有以下几种方式：
· 通过手工指定IP地址
· 通过BOOTP分配得到IP地址
· 通过DHCP分配得到IP地址
· 通过PPP协商获得IP地址
这几种方式是互斥的，通过新的配置方式获取的IP地址会覆盖通过原有方式获取的IP地址。
· 本设备不支持通过BOOTP分配得到IP地址。
· 本设备不支持通过DHCP分配得到IP地址。
· 本节只介绍通过手工指定IP地址的方式。
· 通过PPP协商获得IP地址方式，请参见“二层技术-广域网接入配置指导”中的“PPP”。
设备的每个接口可以配置多个IP地址，其中一个为主IP地址，其余为从IP地址。
一般情况下，一个接口只需配置一个主IP地址，但在有些特殊情况下需要配置从IP地址。比如，一台设备通过一个接口连接了一个局域网，但该局域网中的计算机分别属于2个不同的子网，为了使设备与局域网中的所有计算机通信，就需要在该接口上配置一个主IP地址和一个从IP地址。
|
操作 |
命令 |
说明 |
|
进入系统视图 |
system-view |
- |
|
进入接口视图 |
interface interface-type interface-number |
- |
|
配置接口的IP地址 |
ip address ip-address { mask-length | mask } [ sub ] |
必选 缺省情况下，没有为接口配置IP地址 一个接口只能配置有1个主IP地址，最多可以配置127个从IP地址 |
· 一个接口只能有一个主IP地址。新配置的主IP地址将覆盖原有主IP地址。
· 当接口被配置为通过PPP方式获取IP地址或借用其它接口的IP地址后，则不能再给该接口配置从IP地址。
· 同一接口的主、从IP地址可以在同一网段，但不同接口之间、主接口及其子接口之间、同一主接口下不同子接口之间的IP地址不可以在同一网段。
Router的以太网接口GigabitEthernet3/1/1连接一个局域网，该局域网中的计算机分别属于2个网段：172.16.1.0/24和172.16.2.0/24。要求这两个网段的主机都可以通过Router与外部网络通信，且这两个网段中的主机能够互通。
图1-3 IP地址配置组网图
针对上述的需求，如果在Router的接口上只配置一个IP地址，则只有一部分主机能够通过Router与外部网络通信。为了使局域网内的所有主机都能够通过Router访问外部网络，需要配置接口的从IP地址。为了使两个网段中的主机能够互通，两个网段中的主机需要分别将Router上GigabitEthernet3/1/1接口的主IP地址和从IP地址设置为网关。
<Router> system-view
[Router] interface GigabitEthernet 3/1/1
[Router-GigabitEthernet3/1/1] ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
[Router-GigabitEthernet3/1/1] ip address 172.16.2.1 255.255.255.0 sub
# 在172.16.1.0/24网段中的主机上配置网关为172.16.1.1；在172.16.2.0/24网段中的主机上配置网关为172.16.2.1。
# 使用ping命令检测Router与网络172.16.1.0/24内主机的连通性。
<Router> ping 172.16.1.2
PING 172.16.1.2: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 172.16.1.2: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=25 ms
Reply from 172.16.1.2: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=27 ms
Reply from 172.16.1.2: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=26 ms
Reply from 172.16.1.2: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=26 ms
Reply from 172.16.1.2: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=26 ms
--- 172.16.1.2 ping statistics ---
5 packet(s) transmitted
5 packet(s) received
0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 25/26/27 ms
显示信息表示Router与网络172.16.1.0/24内的主机可以互通。
# 使用ping命令检测Router与网络172.16.2.0/24内主机的连通性。
<Router> ping 172.16.2.2
PING 172.16.2.2: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 172.16.2.2: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=25 ms
Reply from 172.16.2.2: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=26 ms
Reply from 172.16.2.2: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=26 ms
Reply from 172.16.2.2: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=26 ms
Reply from 172.16.2.2: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=26 ms
--- 172.16.2.2 ping statistics ---
5 packet(s) transmitted
5 packet(s) received
0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 25/25/26 ms
显示信息表示Router与网络172.16.2.0/24内的主机可以互通。
# 使用ping命令检测网络172.16.1.0/24和网络172.16.2.0/24内主机的连通性。在Host A上可以ping通Host B。
所谓“IP地址借用”，是指一个接口上没有配置IP地址，但为了使该接口能正常使用，就向同一设备上其它有IP地址的接口借用一个IP地址。IP地址借用使用的场合如下：
· 在IP地址资源比较缺乏的环境下，为了节约IP地址资源，可以配置某个接口借用其他接口的IP地址。
· 如果某个接口只是偶尔使用，可以配置该接口借用其他接口的IP地址，而不必让其一直占用一个单独的IP地址。
被借用接口的主IP地址已经配置，配置方法可以为手工指定或通过PPP协商分配。
|
操作 |
命令 |
说明 |
|
进入系统视图 |
system-view |
- |
|
进入接口视图 |
interface interface-type interface-number |
- |
|
配置本接口借用指定接口的IP地址 |
ip address unnumbered interface interface-type interface-number |
必选 缺省情况下，接口不借用其它接口的IP地址 |
· 串口、POS接口、ATM接口可以借用三层以太网接口或其他接口的IP地址。
· 三层以太网接口和Loopback接口的IP地址可被其它接口借用，但本身不能借用其它接口的地址。
· 被借用接口的地址本身不能为借用地址。
· 一个接口的地址可以借给多个接口。
· 如果该被借用接口有多个IP地址，则只有主IP地址能被借用。
· 借用接口的IP地址始终与被借用接口的IP地址保持一致，并且随着被借用接口IP地址的变化而变化。即如果被借用接口已经配置IP地址，则借用接口的IP地址与被借用接口相同；如果被借用接口没有配置IP地址，则借用接口的IP地址也处于未配置状态。
在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后IP地址的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
表1-4 IP地址的显示和维护
|
操作 |
命令 |
|
显示三层接口的相关信息 |
display ip interface [ interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
|
显示三层接口的IP基本配置信息 |
display ip interface [ interface-type [ interface-number ] ] brief [ description ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ] |
某企业通过DDN（Digital Data Network，数字数据网）组建内部网，节点路由器之间通过同步串口相连，并分别通过以太网接口连接本地的局域网。为了节省IP地址，规划串口借用以太网接口的IP地址。
图1-4 接口借用IP地址组网图
(1) 配置Router A
# 配置被借用以太网接口的主IP地址。
<RouterA> system-view
[RouterA] interface GigabitEthernet 3/1/1
[RouterA-GigabitEthernet3/1/1] ip address 172.16.10.1 255.255.255.0
[RouterA-GigabitEthernet3/1/1] quit
# 配置串口借用以太网接口的IP地址。
[RouterA] interface serial 3/1/9:23
[RouterA-Serial3/1/9:23] ip address unnumbered interface GigabitEthernet 3/1/1
[RouterA-Serial3/1/9:23] quit
# 配置到Router B所连的局域网的路由，指定出接口为串口Serial3/1/9:23。
[RouterA] ip route-static 172.16.20.0 255.255.255.0 serial 3/1/9:23
(2) 配置Router B
# 配置被借用以太网接口的主IP地址。
<RouterB> system-view
[RouterB] interface GigabitEthernet 3/1/1
[RouterB-GigabitEthernet3/1/1] ip address 172.16.20.1 255.255.255.0
[RouterB-GigabitEthernet3/1/1] quit
# 配置串口借用以太网接口的IP地址。
[RouterB] interface serial 3/1/9:23
[RouterB-Serial3/1/9:23] ip address unnumbered interface GigabitEthernet 3/1/1
[RouterB-Serial3/1/9:23] quit
# 配置到Router A所连的局域网的路由，指定出接口为串口Serial3/1/9:23。
[RouterB] ip route-static 172.16.10.0 255.255.255.0 serial 3/1/9:23
(3) 验证配置结果
在Router A上可以Ping通与Router B相连的局域网中主机。
[RouterA] ping 172.16.20.2
PING 172.16.20.2: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 172.16.20.2: bytes=56 Sequence=1 ttl=255 time=25 ms
Reply from 172.16.20.2: bytes=56 Sequence=2 ttl=255 time=25 ms
Reply from 172.16.20.2: bytes=56 Sequence=3 ttl=255 time=26 ms
Reply from 172.16.20.2: bytes=56 Sequence=4 ttl=255 time=26 ms
Reply from 172.16.20.2: bytes=56 Sequence=5 ttl=255 time=26 ms
--- 172.16.20.2 ping statistics ---
5 packet(s) transmitted
5 packet(s) received
0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 25/25/26 ms
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