关于我台非编网IP地址划分问题

在筹备我台后期制作非编网期间，笔者曾去别的兄弟台观摩学习，交流时发现他们对IP地址的划分并不是很注意，有的使用10.x.x.x这样的IP地址分配，实际上这样并不科学。在网络规划中，IP地址方案的设计至关重要，好的IP地址方案不仅可以减少网络负荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。 IP地址划分是一个对网络很关键的问题，如果随随便便的给网络分配IP地址，虽然网络好像也没什么问题，每台机器都能上网能连通，但是实际上存在很大的隐患.问题要从互联网的IP地址划分说起。

　　目前，IP地址使用32位二进制地址格式，为方便记忆，通常使用以点号划分的十进制来表示。一个IP地址主要由两部分组成：一部分是用于标识该地址所从属的网络号；另一部分用于指明该网络上某个特定主机的主机号。IP地址的设计者将IP地址空间划分为五个不同的地址类别， 其中A、B、C三类最为常用。

　　A类IP地址：用7位（bit）来标识网络号，24位标识主机号，最前面一位为"0"，即A类地址的第一段取值介于1～126之间。A类地址通常为大型网络而提供，全世界总共只有126个只可能的A类网络，每个A类网络最多可以连接16777214台主机。

　  B类IP地址：用14位来标识网络号，16位标识主机号，前面两位是"10"。B类地址的第一段取值介于128～191之间，第一段和第二段合在一起表示网络号。B类地址适用于中等规模的网络，全世界大约有16000个B类网络，每个B类网络最多可以连接65534台主机。

　  C类IP地址：用21位来标识网络号，8位标识主机号，前面三位是"110"。C类地址的第一段取值介于192～223之间，第一段、第二段、第三段合在一起表示网络号。最后一段标识网络上的主机号。C类地址适用于校园网等小型网络，每个C类网络最多可以有254台主机。

　　根据用途和安全性级别的不同，IP地址还可以大致分为两类：公共地址和私有地址。公用地址在Internet中使用，可以在Internet中随意访问。私有地址只能在内部网络中使用，只有通过代理服务器才能与Internet通信。

　　一个机构或网络要连入Internet，必须申请公用IP地址。但是考虑到网络安全和内部实验等特殊情况，在IP地址中专门保留了三个区域作为私有地址，其地址范围如下：

　  A类：10.0.0.0～10.255.255.255 

　　B类：172.16.0.0～172.31.255.255

　　C类：192.168.0.0～192.168.255.255

　　通常内部局域网都采用上述地址，像有些电视台的非编网，用10.x.x.x这样的地址，可以容纳16777214台主机，为将来非编网加入工作站提供了几乎无限的可扩展性，似乎是一种富有远见的做法。但实际上这样并不科学，采用A类地址不仅会造成巨大的网络地址管理开销，还会造成网关寻径急剧膨胀。其中后者尤为突出，寻径表的膨胀不仅会降低网关寻径效率（甚至可能使寻径表溢出，从而造成寻径故障），更重要的是将增加内外部路径刷新时的开销，从而加重网络负担。我台原来有一个小型的非编网络，有一次出现了一个问题，主机启动时需要二十多分钟的时间，由于非线性编辑系统经常出现死机现象，需要重启动，而一次启动需要近半个小时，极大的影响正常的编辑工作。故障排除过程中，通过抓包分析，发现该机（IP地址分配为固定IP地址10.10.10.7）持续向局域网发送地址为10.255.255.255的广播帧，详情见下面的抓屏图：

　　广播帧可以理解为一个人对在场的所有人说话，这样做的好处是通话效率高，信息一下子就可以传递到全体。

　　广播帧在网络中是必不可少的，如客户机通过DHCP自动获得IP地址的过程就是通过广播帧来实现的。而且，由于设备之间也需要相互通信，因此在网络中即使没有用户人为地发送广播帧，网络上也会出现一定数量的广播帧。

　　同单播和多播相比，广播几乎占用了子网内网络的所有带宽。网络中不能长时间出现大量的广播帧，否则就会出现所谓的“广播风暴”。 广播风暴就是网络长时间被大量的广播数据包所占用，使正常的点对点通信无法正常进行，其外在表现为网络速度奇慢无比。出现广播风暴的原因有很多，一块故障网卡就可能长时间地在网络上发送广播包而导致广播风暴。交换机只能隔离碰撞域，而不能隔离广播域。事实上，当广播包的数量占到通讯总量的30%时，网络的传输效率就会明显下降。在采用多种通讯协议的网络中，计算机不应多于100台，在采用一种通讯协议的网络中，计算机不应多于150台。如果计算机的数量较多，应采用划分VLAN的方式将网络分隔开来，将大的广播域划分为若干个小的广播域，以减小广播风暴可能造成的危害

　　使用路由器或三层交换机能够实现在不同子网间隔离广播风暴的作用。当路由器或三层交换机收到广播帧时并不处理它，使它无法再传递到其他子网中，从而达到隔离广播风暴的目的。因此在由几百台甚至上千台电脑构成的大中型局域网中，为了隔离广播风暴，都要进行子网划分。

　　我台后期制作非编网核心存储体采用了美国DataDirect公司的S2A-8000系列在线存储体。S2A-8000总共可以提供8个激活的2Gb端口，共提供16Gb的总带宽2Gb 的光纤通道 8 个完全双向的 FC 主机端口,20 个 FC 磁盘通道 ,最大 10GB 的缓存,最高 1600MBps 的性能 ,最大有效容量 130TB,最多连结 512 台主机。 

　　有卡工作站下载和编辑时如果以双轨计算大概占用12MB的带宽，S2A-8000一个2Gb的端口，按照80%的效率计算实际可提供200MB的带宽，可容纳 16台左右的工作站满负荷工作。我台设计是首期投入15个有卡工作站，网络的总带宽按照35个有卡工作站设计，以此计算无卡工作站的数量大概在100台以下，这样整个网络的节点不超过200个，适合用C类保留地址。这样一方面能满足现在我部组建后期制作非编网的要求，也为将来扩展预留了空间。例如采用192.168.1.0作为后期制作网的网络号，子网掩码采用默认的255.255.255.0,将来台内后期制作网、新闻网、播出网和办公网之间可用路由器连接，网关处使用防火墙隔离以保障网络的安全。这样兼顾了节约网络资源、可扩展性、阻隔广播风暴和系统的安全性这几方面的问题。