局域网的组建：用 Red Hat Linux 连接多台计算机
2024-07-21 02:38:24
供稿：网友
作者：魏永明
文介绍如何将多台运行 Red Hat linux 的计算机组建成本地局域网（Local Area Network, LAN)。 首先阐述一些基础知识，其中包括 TCP/ip (Transmission Control PRotocol/Internet protocol 互联网传输控制协议）的概述，以及局域网中 IP 地址的分配。其次介绍局域网的硬件，以及如何在 Red Hat Linux 操作系统上使用 LinuxConf 进行局域网配置。最后，本文将引导你对局域网进行测试和故障排除。
Linux 在计算机网络通讯领域的应用越来越普遍。由于在各个 FTP 或 HTTP 站点上能够下载到所有源码，获得 Linux 操作系统是相对简单而便宜的。当然，Red Hat Linux 的最新版本也可以在计算机零售店购得，根据你要购买的是标准版本还是完全版本，价格从 $25 到 $50 不等。与免费的 FTP 和 HTTP 资源相比而言，从零售店购买 Linux 系统是完全值得的，因为这个投资里还包括了 Red Hat Linux 工程师至少一年的技术支持。假如你阅读 Red Hat Linux 手册之后仍有不能解决的安装或配置问题，这些技术支持将是很有帮助的。
本文将介绍如何组建含有 Red Hat Linux 6.2 计算机的本地局域网 (LAN)。LAN 是一种能连接多种设备的通讯网络，并为这些设备提供互相通讯的方法。通常局域网的规模都比较小，只局限于一幢楼里或相邻的几幢楼。在局域网中并不需要 modem （调制解调器）和电话线，而是通过网线相连。计算机之间的距离必须足够近才能够保证网线正常工作。
局域网中的每台计算机都需要一个网卡（network interface card, NIC）来接入网线，并且需要分配唯一的主机名和 IP 地址（分配方法将在本文后部分阐述）。在分配之前必须把握关于 TCP/IP 协议的基础知识。
TCP/IP 介绍
TCP/IP 是互联网和大多数局域网所采用的一组协议。在 TCP/IP 协议中，连接到网络上的每个主机（计算机或其它通讯设备）都有一个唯一的 IP 地址。IP 地址由四个字节（每个字节的取值范围为 0 到 255）组成，字节之间用小数点隔开。通过这样的 IP 地址，就可以区分局域网上的主机。例如一个主机名为 Morpheus 的计算机的 IP 地址可以是 192.168.7.127。为了不将同一 IP 地址分配给多个主机，应当注重避免使用那些为局域网保留的 IP 地址。保留 IP 地址通常以 192.168. 开头。
局域网的网络地址
在局域网上的所有计算机，其IP 地址的前三个字节都应该是相同的。比如说，若有一个包括 128 台主机的局域网，这些主机的 IP 地址就可以从 192.168.1.x 开始分配，其中 x 表示1到128中任意一个数字。可以用类似的方法，为同一公司内另外 128 台计算机组建一个相邻的局域网。当然在一个局域网中并不是仅能包含 128 台计算机，你还可以组建更大的局域网络。
网络 IP 地址被分为若干类，这些类型决定一个局域网的规模以及它可以拥有的 IP 地址个数。比如说，A 类的局域网的 IP 地址超过 16,000,000 个，而 B 类局域网所拥有的 IP 地址数大约只有 65,000 个。局域网的规模大小取决于保留地址范围、以及子网掩码（在文章后面有具体解释）。（参看表1）
表 1. 地址范围与局域网规模
地址范围 子网掩码 提供 局域网的规模
10.0.0.0 - 10.255.255.255 255.0.0.0 1 A 类网 16,777,216
172.16.0.0 - 172.31.255.255 255.255.0.0 16 B 类网 65,536
192.168.0.0 - 192.168.255.255 255.255.255.0 256 C 类网 256
网络地址和广播地址
组建局域网时还要注重，IP 地址范围的两个边界地址被保留为该局域网的网络地址和广播地址。应用程序可以使用 网络地址来表示整个本地网络。而广播地址则可用来将同样的消息同时发送给网络上所有主机。
例如要使用的地址范围为 192.168.1.0 到 192.168.1.128，则第一个 IP 地址（192.168.1.0）被保留为网络地址，而最后一个地址（192.168.1.128）被保留成广播地址。因此，给这个局域网上的计算机分配 IP 地址时，只能在 192.168.1.1 到 192.168.1.127 之间选择：
网络地址: 192.168.1.0
主机地址范围: 192.168.1.1 到 192.168.1.127
广播地址: 192.168.1.128
子网掩码
局域网上的每个主机都有一个子网掩码。子网掩码由四个字节组成，它的值为 255 时表示 IP 地址中网络地址的部分，值为 0 时则识别 IP 地址中表示主机号的部分。
比如说，子网掩码 255.255.255.0 可以用来决定主机所处的局域网。子网掩码最后的 0 则决定该主机在局域网中的位置。
域名
域名（或称为网络名）由唯一的名字和标准互联网后缀组成，这些后缀包括 .com，.org，.mil，.net 等。只要你的局域网有一个简单的拨号连接，并且不直接为其他的主机提供某些类型的服务，就可以随意给它命名。这个例子里组建的网络被认为是秘密私有的，因为它使用了在 192.168.1.x 范围内的 IP 地址。因此执行了上述操作之后，从互联网上依然无法根据所选择的域名与主机连接。你还需要一个“官方”正式域名才能达到此目的。为了获得正式域名，你可以到 InterNIC，Network Solutions 或 Register.com 上登记。在本文末尾的资料部分列举了一些站点，可以找到获得官方域名的具体方法。
主机名
组建局域网时的另一个重要步骤，是为局域网上所有的计算机分配主机名。为了识别局域网中的主机，主机名必须是唯一的。同时，主机名也不能包含空格或标点符号。例如 Morpheus、Trinity、Tank、Oracle 以及 Dozer 这五个名字都是合法的主机名，你可以将它们分配给局域网上的五个主机。此外选择主机名时还有一些技巧：例如简短的主机名能够减少打字量、轻易记忆的名字便于日后通讯等。
表 2 对上述内容做了概括。局域网上所有的主机都应当拥有同样的网络地址、广播地址、子网掩码和域名，因为这些地址标志出一个局域网的全部内容。局域网上所有的计算机都拥有一个主机名和 IP 地址作为识别它们的唯一标志。若某个局域网的网络地址是 192.168.1.0，广播地址 192.168.1.128。则其他主机的 IP 地址就在 192.168.1.1 和 192.168.1.127 之间。
Table 2. 拥有少于 127 台主机的局域网的 IP 地址分配
IP 地址 例子 同/异
网络地址 192.168.1.0 所有主机都相同
域名 www.yourcompanyname.com 所有主机都相同
广播地址 192.168.1.128 所有主机都相同
子网掩码 255.255.255.0 所有主机都相同
主机名 任意合法的名字 每个主机都不同
主机地址 192.168.1.x 每个主机都不同
分配 IP 地址
在局域网中分配 IP 地址的方法有两种。你可以为局域网上所有主机都手工分配一个静态 IP 地址；也可以使用一个非凡服务器来动态分配，即当一个主机登录到网络上时，服务器就自动为该主机分配一个 动态 IP 地址。
静态 IP 地址分配
静态 IP 地址分配意味着为局域网上的每台计算机都手工分配唯一的 IP 地址。同一局域网中所有主机 IP 地址的前三个字节都相同，但最后一个字节却是唯一的。并且，每个计算机都必须分配一个唯一的主机名。局域网上的每个主机将拥有同样的网络地址（192.168.1.0），广播地址（192.168.1.128），子网掩码（255.255.255.0）和域名（yourcompanyname.com）。最好在分配时，记录下局域网上所有主机的主机名和 IP 地址，以便日后扩展网络时参考。
动态 IP 地址分配
IP 地址的动态分配是通过一个叫做 DHCP (Dynamic Host Configuration Program 动态主机配置程序）的服务器或主机来完成的，当计算机登录到局域网上时，DHCP 服务器就会自动为它分配一个唯一的 IP 地址。名为 BootP 的程序也能够提供类似的动态分配服务。DHCP/BootP 服务可以是程序或设备，但必须在拥有唯一 IP 地址的主机上运行。路由器可以看作一个 DHCP 设备的例子，它的一端充当以太网集线器（Ethernet hub，一种答应多个主机通过以太网插口和指定端口连接的通讯设备），另一端则可以连接到互联网上。另外，DHCP 服务器也需要分配网络和广播地址。在动态分配 IP 地址的网络系统里，不需要手工分配主机名和域名。
局域网中的硬件
假如缺少将计算机连接到一起的硬件，分配主机名和 IP 地址也就毫无用处。目前有若干种不同类型的网络硬件体系，比如以太网（Ethernet）、令牌环（Token Ring）、光纤分布式数据接口（FDDI）、令牌总线（Token Bus）等。由于以太网是应用最广泛的硬件体系，这里将主要介绍它所需要的硬件。你需要下列硬件：为每台计算机预备一块以太网卡（Ethernet Network Interface Card，NIC），一个端口数至少和待连接计算机一样多的以太网兼容集线器，以及将网卡与集线器相连的网线（或 10BaseT 的电缆）。在计算机出售商那里可以购得它们，而且也相对便宜。
选择硬件时还要注重确认它们与 Red Hat Linux 操作系统兼容。关于这些硬/软件兼容性的信息通常可以在产品包装盒上的 Requirements （要求）部分找到。当然，你也可以直接向出售计算机的人询问硬/软件要求。通常情况下，批量购买网卡要比单独购买便宜。
在选择以太网集线器的时候，必须确认它的端口数至少应和局域网内计算机数目相等。为了便于日后扩展局域网，最好选择端口有盈余的集线器。
假如你计划让局域网中所有的计算机通过本地 ISP（Internet Service Provider，互联网提供商）连入互联网，那么路由器与以太网的结合是最理想的选择。
局域网上的任何一台计算机，只要配置好路由器/以太网信息便可。假设局域网上所有的计算机都运行 Red Hat Linux 操作系统，可以使用 LinuxConf 之类的 Linux 工具来配置路由器。
最后，选择网线要考虑可扩展
