TCP/IP在網絡中的高效配置
羅光亮 龍崗區資訊諮詢開發中心 深圳.龍崗
摘 要：本文詳細分析了在網絡中最常用的TCP/IP協議的原理和尋址方式，透過實例來描述TCP/IP在網絡中進行子網分割和應用，使人對TCP/IP有一個更爲充分的認識和應用。
關鍵詞：協議；尋址；因特網
引言
隨着計算機網絡應用的日益普及，TCP/IP Internet協議已成爲計算機工業中開放系統互連的事實上的標準。TCP/IP協議，即Transmission Control Protocol/Internet Protocol（傳輸控制協議/因特網協議），是目前最完美並廣爲接受的通信協議之一，它應用於在廣域網中實現不同類型的網絡以及不同類型的芯片和操作系統的主機之間的相互通信，各種類型的以太網中，如Windows 95/98的對等網、Windows NT、Unix、Linux、NetWare，目前都廣泛地支援該協議。
TCP/IP尋址
在管理TCP/IP網絡時，一個最有挑戰性的工作是管理IP位址和保管記錄好IP與地理位置的對應關係，尤其對於一個新的管理員或剛接觸管理IP位址的人更是如此。資訊從一個主機取出，放到另一個主機的時候，有三種東西起了作用，即主機名、主機地址、主機路徑。這就關係到IP尋址的問題。
一、IP位址類型
爲了控制IP尋址的方式，制定了類型結構，即把IP位址分爲五類（A-E類），有三種用在了商業網絡中。
A類 A類地址的`高端位總是置爲0。只要最左一位置0，剩下的位數不管是0或1，都是A類地址。因爲第一個八位組決定網絡地址的類型，只要第一個八位組小於128就是A類地址。如：是一個A類的TCP/IP位址。如果用缺省的A類地址子網掩碼。則網絡部分地址爲，主機部分地址爲：。總共有128（0-127）個A類地址，但每個A類網絡可以有16777216（224）個不同的主機標識。
B類 B地址是IP位址的高端前兩位置位10。並且B類IP位址中，前兩個8位組表示網絡部分，後兩個8位組表示主機部分。B類地址範圍是從至。如是一個B類TCP/IP位址。用B類缺省子網掩碼與此地址進行位操作，則網絡部分爲，主機部分爲。B類可以有16384個網絡地址，每個網中可有65536（216）個不同的主機標識。
C類 C類地址高端的三位設定爲110。C類地址前三個八位組作爲網絡地址，最後一個八位組作爲主機地址。C類地址的範圍是從到。如是一個C類TCP/IP位址，用C類缺省子網掩碼，則網絡部分是：，主機部分是。C類有2097152個網址，每個C類網可有256（28）個不同的主機標識。目前局域網中最常用的是C類IP位址，我單位（龍崗區資訊中心）局域網主機的IP位址爲：和，子網掩碼是。
最後兩類IP位址到現在還沒有應用，這裏不作介紹。
二、子網分割（以C類地址爲例）
在實際應用中，即使是使用C類網址，也會浪費掉相當一部分IP位址，有一種更有效的方法使用IP位址，這就是子網分割。子網分割就是利用主機地址提供更多網址的技巧，減少了每段網中的主機數，並且更有效地利用配置給我們的網絡地址。
每個IP位址有兩部分組成，一部分爲網絡地址，一部分爲主機地址。C類地址用前三個8位組表示網絡地址，最後一個8位組爲主機地址。像如下形式表示，其中N代表網絡，H代表主機。
HHHH
建一個子網掩碼，就是把部分H變爲N，由此得的結果用於網絡地址。決定有多少個H需要變爲N的公式爲2x-2=Y，其中X表示用於網絡地址的位數，Y是得到的網絡個數結果。如用主機部分的前三位給網絡部分，地址如下所示：
HHHH
用公式計算，我們有23-2=6個子網，每個子網可以有25-2=30個主機。在缺省的情況下，C類地址的子網掩碼是，這表示前三個8位組用作網絡地址，最後一個8位組用作主機地址。現在我們決定有最後8位組的前三位也用於網址，而只用後五位作爲主機地址，我們把前三位設定爲1，把後五位主機地址設定爲0。
128 64 32 16 8 4 2 1
1 1 1 0 0 0 0 0
128+64+32=224，這樣我們的子網掩碼就是。
因我們前三位用於子網掩碼，得到如下八種不同的形式（二進制數）：000 001 010 011 100 101 110 111
在大多數情況下，全1和全0是不允許的，一些操作系統和路由器不能控制全1和全0的子網掩碼，除去不能用的網號，還剩下六個潛在的子網掩碼即：001 010 011 100 101 111。所以我們可計算出來如下所示：其中H只代表主機位。
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申請的公有地址如：和進行子網分割，我們得到如下潛在網絡地址：
因爲子網ID定義的第一地址，同一子網的最後一個地址保留用作廣播，餘下的地址都可以用於主機。爲求得第一個地址，我們分析最後一個用於主機得八位組，高端前三位用於子網掩碼，我們可以得到網絡地址如下所示：
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代替計算低端得五位，可計算出主機地址範圍，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
主機地址範圍在33到62，所以第一組IP位址到，餘下的主機地址範圍如下：
到
到
到
到
到
第二組主機地址範圍可相應計算得出。
三、尋址過程
每個網中每個主機要有唯一的TCP/IP位址，這樣才能確保兩個TCP/IP主機通訊成功。所以在計算機上安裝和配置TCP/IP協議的時候，得給計算機一個有效的IP位址，並定義子網掩碼，提供一個走出網絡的網關（或路由器）地址；提供兩個或更多的局域網外的DNS服務器的地址。以某站點爲例：站點，系統的第一件事就是“解析”或讀HOSTS檔案，看是否列