如何确定何时使用保留 IP 地址
网络专业人员认识到在网络节点上正确配置 IP 地址的重要性。IP 地址及其相关子网掩码对于网络通信至关重要。
配置 IP 地址的两种标准方法如下:
静态。管理员手动配置 IP 地址。
动态。节点从动态主机配置协议 (DHCP) 服务器租用 IP 地址配置。
大多数网络环境都使用静态和动态 IP 地址。服务器和路由器等设备接收静态配置。最终用户工作站依赖于动态 DHCP 设置。
静态 IP 地址管理更耗时,而且容易出现拼写错误,但它可以确保节点在网络上拥有不变的 IP 地址。另一种方法是通过 DHCP 预留。
网络管理员在 DHCP 服务器上为特定客户端保留 IP 地址。当这些客户端启动 IP 地址租约生成过程时,DHCP 服务器会识别它们并每次提供相同的 IP 设置。这对于需要专门或独特配置的系统很有帮助,并且避免了手动配置的困难。
在某些情况下,使用保留 IP 地址是一种可行的替代方案。两者之间的选择取决于每个选项的不同用例。
静态 IP 地址用例
许多设备需要固定 IP 地址,这意味着网络必须在重启或停机时保留其网络身份。这在服务器托管通过网络共享的目录等情况下是必要的。网络管理员通常会配置客户端系统以通过 IP 地址识别这些服务器,这要求地址始终保持一致。路由器、企业交换机和打印设备也是静态 IP 地址设置的候选对象。
一致的配置是一种好处,但也有代价。手动配置难以维护和记录。管理员必须仔细跟踪静态 IP 地址设置,以避免网络上出现重复身份并防止出现打字错误。除了手动输入 IP 地址外,网络管理员还必须包括子网掩码和默认网关地址。
尽管有这些好处,但使用静态 IP 地址设置重新配置多个系统通常很困难且耗时。
网络管理员使用主机操作系统的界面在网络接口卡的属性中配置静态 IP 地址设置。Linux 、macOS 和 Windows 系统之间的界面略有不同。
保留 IP 地址用例
动态 IP 寻址始于配置了可供客户端设备使用的 IP 地址范围的 DHCP 服务器。当服务器上线时,每个客户端系统都会经历 DHCP 租约生成过程来请求使用地址及其相关设置。这比静态 IP 设置更灵活,也更容易更新。
DHCP租约生成过程如下:
发现。客户端在网络上广播 DHCP 发现消息。该消息包含客户端的 MAC 地址。
提供。DHCP 服务器广播 DHCP 提供消息以提供 IP 配置。该消息的目的地是客户端的 MAC 地址。
请求。客户端广播 DHCP 请求消息,要求使用提供的 IP 设置。
确认。DHCP 服务器发送 DHCP 确认消息,确认 IP 地址配置租约。
显示 macOS 系统上的动态 IP 地址配置的屏幕截图。
macOS 系统上的动态 IP 地址配置
当管理员选择使用保留的 IP 地址时,指定的客户端设备仍会经历标准的 DHCP 租约生成过程。但是,DHCP 服务器会将系统的 MAC 地址与 IP 地址配置进行匹配,从而确保任何具有该物理 MAC 地址的设备都会收到指定的 IP 地址设置。
新的保留 IP 地址配置的屏幕截图,包括名称、IP 地址、MAC 地址和描述。
新的保留 IP 地址配置
IP 地址预留使管理员能够为特定系统定义特定设置。虽然最常见的设置是不变的 IP 地址,但其他常见替代方案是自定义名称解析或高级 DHCP选项。
这些选项使管理员可以为具有特定或独特要求的客户端设备提供自定义设置,而无需进行繁琐的手动配置。
IP 地址预留设置的示例如下:
- 路由器。指定网关的 IP 地址。
- DNS 服务器。指定一个或多个名称解析服务器。
- 时间服务器。指定网络时间协议时间服务器。
- 租约期限。指定租约期限。
网络管理员可以将 DHCP 服务添加到大多数服务器操作系统甚至许多路由器操作系统。在服务中配置 IP 地址范围以及任何其他设置(例如名称解析服务器和网关)非常重要。客户端从范围中租用配置。
IP地址分配比较
选择静态、动态或动态保留 IP 地址取决于网络的目标和运营网络的团队。对于服务器、路由器和其他网络设备,静态 IP 地址是常态,您应该计划坚持使用这种方法。一般客户端计算机很少需要一致的 IP 地址,因此网络管理员可以保留它们的默认动态 IP 地址配置设置。
在某些测试系统、特殊项目服务器或网络打印设备中,保留 IP 地址可能最有意义。物联网和智能设备也可能使用保留 IP 地址设置。这些系统受益于不变的身份以及不适用于其他网络节点的特定设置。
一些管理员甚至使用保留的 IP 地址来帮助保证网络设备的身份。在小型网络上,网络管理员可能会为每个 MAC 地址保留一个 IP 地址,以确保没有指定物理地址之一的节点无法租用 IP 地址配置。虽然这不是一种常见的安全策略,但与其他安全层结合使用时会很有用。
保留的 IP 地址由于其一致的网络身份,可让故障排除人员更轻松地远程支持设备。
最后,保留的 IP 地址仍然为客户端设备提供 DNS 或路由器设置等选项,这意味着网络管理员只需要在 DHCP 服务器上更新这些身份,客户端设备即可接收新设置。
IP 地址设置:实际使用
生产网络几乎总是使用这三种 IP 地址配置方法的组合。网络上的各种设备角色仅使用其中一种方法即可发挥最佳作用。虽然保留 IP 地址可能是配置方法中最小的分组,但它们也有自己的用武之地。
对于网络配置类型使用哪种 IP 寻址设置的一般规则如下:
服务器和网络设备。静态 IP 地址设置。
客户端计算机、平板电脑和手机。动态 IP 地址设置。
特殊项目系统、物联网设备、智能系统和网络打印机。保留动态 IP 地址设置。
现代系统上最基本但关键的设置之一是 IP 地址配置,其中包括地址本身、相关子网掩码和默认网关。其他设置也很有用,例如一个或多个 DNS 名称解析服务器的位置。
网络管理员可能会手动配置系统上的 IP 地址,或者让他们从 DHCP 服务器租用 IP 地址配置。标准 DHCP 方法可能允许计算机随时间租用不同的 IP 地址;专用的保留 IP 地址选项使网络管理员能够定义不变的 IP 地址,同时仍能实现 DHCP 的其他优势。
网络管理员可能会使用所有这三种方法,具体取决于系统的作用。团队应重新检查其当前的静态和动态 IP 地址分配方法,并确定何时使用保留 IP 地址租约是有利的。从需要唯一或奇数 IP 地址设置的任何系统开始。