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弱电工程中IP地址分配的三种方法全面解析IP地址

  我们做弱电的,与ip地址接触最多,无论是弱电的哪方面,都需要跟ip地址打交道,通常我们也会经常听到公网、内网?那什么是公网ip地址呢?什么是私网ip地址呢?为什么我们常见到的ip地址以192.168开头呢?

  还有就是一个网段只能容纳254个摄像机,但是我现在项目比较大,都有300多个摄像机了,该咋分配IP地址呢?

  内、外网是相对于防火墙而言的,在防火墙内部叫做内网,反之就是外网。在一定程度上外网等同于公网,内网等同于私网。

  严格说来,这个奇葩的地址0.0.0.0已经不是一个真正意义上的IP地址了。它表示的是这样一个集合:也就是说;所有不清楚的主机和目的网络。这里的“不清楚”是指在本机的路由表里没有特定条目指明如何到达。对本机来说,它就是一个“收容所”,所有不认识的“三无”人员,一律送进去。如果你在网络设置中设置了缺省网关,那么计算机系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的缺省路由。

  然而它的意思很明确,使用人类语言来说意思就是“这里的所有计算机都注意了”这个地址不能被路由器所转发。

  主要用于测试。用汉语表示,就是“我自己”。在Windows系统中,这个地址有一个别名“Localhost”。寻址这样一个地址,是不能把它发到网络接口的。除非出错,否则在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包。

  注意它和广播的区别。从224.0.0.0到239.255.255.255都是这样的地址。224.0.0.1特指所有主机,224.0.0.2特指所有路由器。这样的地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序。如果你的主机开启了IRDP(Internet路由发现协议),使用组播功能功能,那么你的主机路由表中应该有这样一条路由。

  如果你的主机使用了DHCP功能自动获得一个IP地址,那么当你的DHCP服务器发生故障,或响应时间太长而超出了一个系统规定的时间,计算机操作系统会为你分配这样一个地址。如果你发现你的主机IP地址是一个诸如此类的地址,很不幸的是,现在你的网络不能正常运行了。

  这些地址被大量用于企业内部网络中。一些宽带路由器,也往往使用192.168.1.1作为缺省地址。私有网络由于不与外部互连,因而可能使用随意的IP地址。保留这样的地址供其使用是为了避免以后接入公网时引起地址混乱。使用私有地址的私有网络在接入Internet时,要使用地址翻译(NAT),将私有地址翻译成公用合法地址。在Internet上,这类地址是不能出现的。对一台网络上的主机来说,它可以正常接收的合法目的网络地址有三种:本机的IP地址、广播地址以及组播地址。

  A类IP地址:由1个字节的网络地址和3个字节的主机地址,网络地址的最高位必须是“0”。

  ① 10.X.X.X是私有地址(所谓的私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址)。

  B类IP地址:由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址,网络地址的最高位必须是“10”。

  ② 169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址,

  C类IP地址:由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址,网络地址的最高位必须是“110”。

  D类地址:不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为1110。

  E类地址:不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为 1111。

  这些地址已被声明私有化,任何内网中的设备可以任意使用这些地址,但是在这三个范围内的IP地址不允许出现在Internet(外网)上。所以我们平台在内部组网时用的比较多,比如监控项目与公司内部电脑ip设置,用的多的就是192.168.xx。

  通常情况下,按照需要容纳的主机数选择私有地址段。家庭网络规模比较小,一个C类地址,192.168.1.x可以容纳254个终端,足够使用。

  学校或者大型企业可能使用B类甚至A类作为内部网络的地址段。比如手机上网很可能获取的也是一个10开头的内网地址,而不是公网地址。

  私网地址只能在局域网中使用,不同的局域网可以使用同样的私网地址,私网地址是不能出现在互联网上的。那么私网地址如何访问互联网呢?这就需要用到NAT地址转换,将内网地址映射到外网地址。

  而NAT地址转换它实现内网的IP地址与公网的地址之间的相互转换,将大量的内网IP地址转换为一个或少量的公网IP地址,减少对公网IP地址的占用。

  家庭网络普遍使用端口映射的方式,NAT的核心是一张映射表(源IP地址,源端口,目的IP地址,目的端口),将内网源IP地址和端口映射到同一个公网地址的不同端口,如下图所示。

  总之,家庭网络由于网络规模比较小,通常使用了192.168开头的私网地址,光猫拨号获取了一个公网地址(或者运营商私网地址),通过NAT方式的映射到这个公网地址的不同端口,访问互联网。主要注意的NAT模式和路由模式是不同的。

  简单了解了关于IP的那些知识,那么重点来了,现在监控项目越来越大,动不动就几百个摄像机了,IP地址咋设置呢?

  对于监控项目来说,很多故障的原因都是跟ip地址设置不当有关,如ip冲突,或者有几路监控图像没有显示等,都是跟ip有一定关联,合理的分配ip地址十分重要。

  对于小型监控项目来说,ip地址的设置比较简单,大部分的人都不会出错,对于超过254个点位的监控项目来说,就有些容易出错了,为什么呢?

  第一、如果超过254个点位不划分网段的话,让系统自动分配ip地址的话,容易产生ip冲突。

  第二、如果划分网段的话,在ip地址的分配与子网掩码的设置成了问题,部分朋友对ip地址分配不熟,容易出错。

  对于超过254个点位的监控,虽然不划分网段我们也能够分配ip地址,但一个好的网络规划不单单是简单、勉强的实现功能,更需要注重的是后期的维护与整个网络清晰性与扩展性。

  一个厂区的监控工程,分为四个区域,共300个点位,所有设备在一个内网中,主干线通过光缆连接,有两个区域是各70个点位,其它的两个区别是各80个点位,如何来设置他们的ip地址。

  第一种就是不划分vlan,都用二层交换机,直接ip地址可以设置成IP地址范围是192.168.0.1—192.168.1.254,子网掩码为255.255.254.0,共有500个ip地址可以使用,完全足够。

  有朋友可能会有疑问,255.255.254.0这个子网掩码是怎么得出来的,为什么不是255.255.255.0呢?

  这里面我们着重来看下划分网段的方式,使用三层交换机可以直接划分四个网段。

  这里面每个网段都可以容纳250个点位以上,是完合足够分配每个区域的ip地址的,另外,后续每个区域若有增加点位,都是有足够的预留,值得注意的是,这里面接入层交换机是需要合理的分配,接入层交换机的选择,我们之前有提到过,这里不做过多说明。

  四个区域ip地址比较明显了,如果那个摄像机有问题,可以直接通过批量ping ip地址可以很快定位到那个摄像机出了问题,同时也可以有效防止ip冲突,ip是网络故障中出现频率比较高的问题,也可以减少广播风暴。

  两张网卡使用相同的IP地址,选择“主网卡”,可选择LAN1或LAN2为主网卡,当一块网卡的网络出现故障时,系统启用备份网卡来保证系统的网络工作正常。

  两张网卡参数相互独立,网卡相互工作,选择“网卡选择”可分别对LAN1和LAN2进行设置。可选择一张网卡为默认路由,当系统主动连接外部网络时,数据由默认路由转发。

  了解了双网口录像机的两种网络工作模式以后,大家可以看出来,添加跟硬盘录像机不是一个网段的摄像机的时候,我们使用的就是多址设定这种网络工作模式,具体怎么使用呢?

  我们假设现在录像机LAN1口接的路由器的IP地址是192.168.1.1,而我们需要添加的摄像机的网段可以是这个网段的。

  此时进入录像机主菜单-系统配置-网络配置-基本配置,将工作模式改成多址设定,网卡选择LAN1,给LAN1分配IP地址192.168.1.100以及其他网络参数,因为此时LAN1是用来连接路由的,所以,我们默认路由选择LAN1。

  此时录像机就有两个IP地址,LAN1口用来与外网连接,做外网访问,LAN2口用来连接摄像头,我们再去通道管理-IP通道管理里面添加摄像头,就能既连接外网又能看到监控的画面啦!

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