隨著校園網規模的日益擴大，建網時間長，使用人數多的高校，如北京大學，存在IP位址數量多，多種分配方式並存的現象。若採用手動方法管理IP位址，不僅操作不便，而且極易出現錯誤。
根據校園網管理IP位址的實際需求，本著向網管人員提供最佳的使用界面，北京大學開發了校園網IP位址資源管理系統。
特點
管理IP位址主要是給網際網路接入單元分配網絡地址。在CERNET中，各接入高校從上一級IP位址管理機構獲得某些地址段，在其校園內分配使用，統一管理。
例如，北京大學擁有一個B類子網162.105.0.0/16和若干C類子網。從地址分配角度看，這相當於地址池，在此基礎上進行校園內IP位址和子網劃分。
為了更合理、有效地利用有限的IP位址資源，北京大學採用變長子網劃分方法，即同一網絡內不同的子網採用不同的子網掩碼，形成不同大小的子網，分配給不同的院系。由院系管理員進一步分配他所管轄的IP位址段。
對於個別管理能力弱，IP位址用量小的院系，採取計算中心直接分配和管理單個IP位址的方法。
IP位址的分配和使用特點可概括為：
1.地址分配方式不同，既有靜態IP，又有動態IP；
2.子網大小不同，既有以樓宇和片區為單位分配的不同掩碼子網，也有單個IP位址的直接分配；
3.連通性不同，既有只能訪問校內資源的IP位址，又有可以訪問國內或國際的IP位址。
系統結構
為了更好地進行IP位址管理，北京大學採用三級管理機制。
第一級是地址池的管理，即對校園網所有IP位址的分配情況、使用狀況、地址屬性進行管理，管理單元是從上一級地址分配機構獲得的地址段；
第二級是子網管理，即從第一級的地址池中作進一步劃分，根據需要分給不同的部門和樓宇，管理單元是已經分配校內單位的地址子網；
第三級是單個IP位址管理，即具體某臺主機的IP分配情況。其結構如圖1所示。
根據實際IP管理的需求，系統分別為地址池、子網、單個IP位址管理提供操作界面，圖2是首頁面的地址池使用比例餅圖以及左側欄的系統功能導航。
地址池管理
隨著網絡規模的變化，校園網可能會增加新的地址塊，也可能釋放多餘的地址塊，還可能對每個地址塊信息的描述進行更新，因此，系統相應地要向管理員提供地址池的添加、刪除、更新等功能。圖3為地址池管理界面。
子網管理
系統提供釋放子網的功能。首先,系統提供分配子網的功能，當某部門所分配的子網信息有改變時，就要及時更新子網；當某部門不再需要分配的子網、或其當前子網不再滿足要求而需要分配新的子網時，應釋放當前子網。
系統提供合併子網的功能。採用可變長子網掩碼（VLSM）分配機制，將網絡劃分成不同大小的子網，可以節省大量的IP位址空間，即劃分子網的功能；有時又需要將幾個小的網絡合併成一個大的網絡，以便統一管理。
此外，系統還提供快速分配子網的功能。當指定子網掩碼的網絡地址位數，即指定了子網的大小，系統應隨機生成符合要求的多個子網段供網管人員選擇，圖4為子網管理界面。
單個IP位址管理
每一個使用IP協議進行通信的網絡接口都應該有一個IP位址。與子網管理類似，系統應該提供對單個IP位址進行分配、釋放和更新的功能，圖5為IP位址管理界面。
地址查詢
當網管人員需要查詢滿足特定條件（如子網號、VLAN號、使用單位等）的某個或某些子網時，需使用查詢子網功能。同樣，可以指定IP位址的查詢條件，如IP位址號、MAC地址、使用單位、地址類型等查詢特定的IP位址。系統將查詢結果返回給用戶。圖6為子網查詢界面。
管理權限
基於安全因素考慮，系統對各級管理設置了不同的管理權限。如果對地址池、子網進行操作的管理人員，必須經過校級管理員身份驗證。同理，如果對單個IP位址進行操作，則需要院系級管理員權限。
系統輔助功能
管理員經常需要查看對地址池、子網、IP位址操作的歷史記錄，以獲取某些有用信息。因此，系統應提供查詢地址池、子網、IP等變更歷史的功能。
應用Struts + Hibernate 框架
Struts是一個開放原始碼的應用框架，Web應用程式開發人員通過Struts Framework，可以充分利用面向對象設計、代碼重用以及「編寫一次、到處運行」的優點。它基於模型（Model）－視圖（View）－控制器（Controller）設計模式。
因此，系統在地址池管理、子網管理、IP位址管理中都應用了Struts框架，在持久化層選用Hibernate中間件，模型層通過Hibernate API訪問持久化層，而控制層的Action又可以訪問模型層。
因為子網管理的實現是三級中最為複雜的一級，而子網劃分、子網合併又是子網管理最具特色的部分，所以本文僅以子網劃分、子網合併為例，講述其實現過程，描述該過程的MVC架構如圖7所示。
子網劃分
IP位址分為網絡域和主機域，掩碼用於說明子網域在一個IP位址中的位置，通過使用掩碼可將主機域分出若干位作子網域，從而達到劃分子網的目的。
劃分子網應遵循如下準則：
1.確定需要的子網數目；
2.確定各個子網上需要的主機ID數目。
例如,IPv4地址前綴162.105.130.0/20有20個固定位和12個可變位。假如某院系最多需要30個子網，可以將12個可變位中的5位用來標識子網（使用5個位最多可以表示30個子網），剩餘的7位用來標識各個子網上的主機ID（7個位最多可以表示126個主機ID）。
每個子網網絡ID的結果地址前綴長度都是17位（原來的12位加上用於劃分子網的5位）。IPv4的子網劃分產生了一組子網網絡ID及與其對應的有效IPv4地址範圍。地址計算所採用的公式是：2n-2
在這個公式中，n代表子網或主機域的位數，減2說明從計算出的地址總數中減去兩個保留地址——網絡地址和廣播地址。RFC 950要求限制子網號為「全0」和「全1」的使用。在一些特定情況下，這些限制地址還是可以用的,它取決子網中的設備所使用的IP軟體。
通過劃分子網，系統可以儘可能高效利用可用的地址空間。但是子網的數量不宜過多，因為子網化是以犧牲部分IP位址為代價的。
Web頁面提示用戶輸入掩碼，這就是MVC模式的視圖部分，用戶輸入完畢，進行提交後，Struts框架自動將請求轉發給控制器SubnetAction，該控制器調用模型組件SubnetModel完成劃分工作。
子網合併
合併子網所應用的Struts框架的過程與劃分子網類似，只是實現各組件的具體方法不同。就模型部分的合併子網方法而言，它和子網劃分的過程正好相反，它將幾個小的子網合併到一起，形成一個大的網絡。這需要從每個子網的網絡域部分取若干位作為新子網的網絡域，而剩下的部分則屬於主域。
當然，並不是任意兩個或幾個子網都可以進行合併。若是連續的子網號，則可以合併；否則，不能進行合併。為了使界面更加友好，用戶不必輸入想要合併的子網，而是通過頁面提供的複選框，選擇任意個數的子網進行合併。
根據Forrester研究機構的調查數據，在接受調查的公司之中，管理IP位址正在從25%傳統的手工方式轉變為使用內部開發的應用程式，還有20%使用第三方工具。
目前，本系統正在北京大學校園網上運行。作為北京大學校園網運行管理綜合框架的一部分，本系統的研究和開發為其他管理功能的實現提供了紮實的基礎。同時，可以與已經在線運行的實時IP位址使用情況、監視用戶管理系統的IP位址帳號和伺服器帳號等功能進一步融合，獲得校園網IP位址分配和使用的全貌，為IP位址的合理分配、使用、規劃提供原始數據。