教育城域網ＩＰ地址分配方式

　　教育城域網是城域網的一個類別，是教育行業的城域專網。它提供學校、教育行政部門等局域網的互聯途徑，是以網絡技術為基礎的區域教育整體信息化集成應用系統。教育城域網一般在一個地級市的范圍內建設，主要包括市教育信息中心、區(縣)教委信息中心、學校等，學校以光纖、ADSL等連接到區教育信息中心，信息中心又通過市教育信息中心的路由器或者交換機統一出口上互聯網。在這個三層結構的網絡上如何規劃、分配IP地址是教育城域網建設者首先考慮的問題之一。筆者在實地考察山東的濟寧、煙臺、淄博、壽光等地的基礎上，結合自己的實際工作經驗。就教育城域網IP地址分配方式進行了歸納總結，主要有以下三種方式：
　　
　　一、網內全部采用教IP網IP地址段
　　
　　這種方式比較簡單，網內IP地址單一。目前教育城域網可申請到的IP地址段一般為16個C或32個C，總共4096個IP地址或8192個IP地址，而一個地級市的教育城域網內一般有l千到幾千所學校，上萬臺或幾萬臺機器，因此不可能給網內的每一臺機器分配一個教育網IP地址，必須有一部分機器通過代理或地址轉換(NAT)上網。一般是市(區)教育信息中心全部采用真實教育網lP地址，可對內部用戶和外部用戶提供WEB，DNS、FTP、MAIL、資源等服務。學校只分配少量的教育網IP地址，內部用戶通過NAT上網，學校的WEB、FTP，資源等服務根據學校自身和占有的網絡帶寬情況可放到學校或市(區)信息中心的服務器上。
　　這種IP地址分配方式的優點是：區(市)信息中心只做IP數據包轉發工作，不做占用CPU和內存較大的NAT工作，所以主干網比較暢通，數據包轉發較快，可減輕作為網絡樞紐的區(市)信息中心的網絡負載。可以說是一種比較合理的IP地址分配方式。
　　這種分配方式的缺點是：各接入學校或教育行政部門上外網或學校之間的數據交換都要做NAT工作，所以根據學校的機器數量要配備性能不等的NAT設備。如果用一臺linux服務器做NAT，能達到較好的效果，又省去昂貴的硬件防火墻?？紤]到網絡安全，還可在Linux服務器上配置性能較好的過濾防火墻。這種IP地址分配方法就整個網絡來說每月需要支付一定數量的教育網費用。
　　
　　二、網內全部采用假地址
　　
　　網內全部采用假地址的教育城域網可以節省費用，出口ISP一般為電信或網通，每月所需費用要比教育網所交費用低得多，而且可提供比教育網高得多的網絡帶寬。它們分配一定數量的公網IP地址(比教育網分配的IP地址要少得多)作為網內的地址轉換或WEB、DNS，FTP、MAIL、資源等服務。這些公網IP根據情況叫設置到市(區)信息中心或學校，各接人學校用戶通常只能使用假地址了，根據學校機器數量分配一個段(256個)或多個段的假地址，如果學校有放置WEB，FTP、資源的服務器要對外發布，通常采用靜態NAT映射或公網IP的端口映射等方式實現。
　　采用這種方式的優點是：如果采用10．O．O.O／8段的IP地址，地址空間相對于網內機器數量來說應當是足夠大，可保證為每一臺機器分配一個假地址。所以采用這種方式對于學校局域網絡接入信息中心非常方便，不論學校的校園網規模如何，只要在每臺機器上配置好信息中心統一分配的IP地址就可以了。此時學校內部或學校之間的數據交換可以直接進行，不需要做NAT。在市(區)信息中心的交換機上開啟三層路由以后，從一個學校的某臺機器甚至可以通過“網上鄰居”直接訪問另一所學校的某臺機器上文件。由于IP地址是直接、平等的分到每一臺機器上的，可以很方便地啟用Windows的域用戶管理，管理網內的每一臺機器。如果學校機器數量較多，修改每臺機器原有的地址比較麻煩，只需要在學校的出口處再做一次NAT就可以了，接入信息中心方式比較靈活。采用這種地址分配方式學校一般不需要配備NAT設備，節約了學校開支。
　　采用這種方式的缺點是：網內全部采用假地址，而在教育城域網的統一出口處做NAT，這樣對出口設備的NAT性能要求很高，一般要配備價格比較昂貴的硬件防火墻或路由器。
　　
　　三、混合方式
　　
　　這種方式就是網內既有教育網IP地址用戶。也有假地址用戶。使用教育網IP地址的學校一般是規模較大、網絡服務應用較多的學校。對于那些微機數量較少，不對外提供網絡應用服務的學校，只分配假地址即可。分配假地址以后，要進行地址翻譯(NAT)工作，根據當地情況，NAT工作可以由學校內部做，也可以由市(區)信息中心統一做。就實際應用來看，一般都是由市信息中心統一做NAT，主要目的是方便學校接人。在市(區)信息中心的交換機上開啟三層路由以后，分配教育網地址的學校和分配假地址的學校之間一樣可以互訪。與以上兩種方式相比較而言，這種方式可以說是一種更靈活的方式。
　　如果教育城域網只有一個教育網出口，就出口戶分配來說，按第一種方式配置就可以了。如果有多個出口，那么網內既有公網IP地址段，也有教育網IP地址段和假地址段，此時的IP地址分配方式更加靈活，表現在下面幾個方面：
　　1．教育城域網內對外提供的服務，如WEB、DNS、FTP，MAIL、資源等，可以同時給它們分配教育網IP地址和公網IP地址，域名解析也可以中請教育網上的和公網上的，這樣可提高訪問這些資源的效率。當外網用戶通過教育網線路訪問本地的WEB服務器時，WEB服務器就通過教育網線路返回給用戶。相應的，通過公網線路訪問本地的wEB服務器時也是如此。
　　2．可利用策略路由實現出口訪問的優化配置。ChinaNET計費通常是包月形式，無論網內使用的流量有多大，每月固定收取一定費用。但是通過ChinaNET訪問CERNET的資源速度較慢，而且有些資源對ChinaNET屏蔽，所以如果網內只使用ChinaNET出口，則無法正常利用教育網資源。而完全通過教育網來對外訪問，又會因為流量巨大造成網絡資費過高(教育網資費可由如下網址查詢http：／／WWW．edu．cn／20020405／3024422．shtml)?；谒俣?、資源利用情況和費用的考·慮，教育城域網一般采用如下方式確定訪問方式：防問賽爾網絡提供的免費地址列表中的地址，通過CERNET出口訪問：訪問CERNET“免費”地址列表以外的地址，通過ChinaNET出口。
　　3．由于公網IP不可能分配太多，所以公網1P地址一般用在出口位置做NAT，或用在對外提供的應用服務器上。教育網IP地址段則分配在出口位置，應用服務器上和部分學校用戶。目前可申請到的教育網IP地址空間不足夠大，因此還必須有一部分用戶使用假地址。當使用教育網IP地址用戶要訪問教育網時要從教育網出口直接出去，訪問公網時做NAT；使用假地址的用戶訪問教育網和公網時都要做NAT。實現上述功能的出口網絡結構如下圖所示：
　　
　　圖中交換機A為二層交換機，只做數據包轉發；核心交換機下配置教育網IP地址用戶到教育網和公網的策略路由，可根據教育網的目的IP地址段做轉發；假地址用戶的外網訪問請求數據包要全部路由到NAT設備，然后通過NAT設備翻譯成真實地址后，再根據教育網的目的IP地址段做轉發。
　　在實際應用中，還有采用無線接入市(區)教育信息中心情況。它們IP地址分配一般采用動態IP地址(DIICP)分配方式。還有一種情況是直接在區信息中心采用DHCP方式分配IP地址等等?？傊煌腎P地址規劃、分配方式都要與當地的實際應用情況相結合，關鍵是要在建設前做好詳細的IP地址分配規