子網(wǎng)和路由器關(guān)系的探討

引言：在一個(gè)局域網(wǎng)或是城域網(wǎng)中，是不是子網(wǎng)數(shù)量越多，需要的路由器數(shù)量就越多？本文將論述子網(wǎng)數(shù)量和路由器數(shù)量的關(guān)系。

我們先從一道全國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試的試題談起，這是一道2010上半年網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師上午試題的第30-31題，題目是這樣描述的：

甲方是一個(gè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度要求很高的機(jī)構(gòu)，張工負(fù)責(zé)為甲方的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，他的設(shè)計(jì)方案的主要內(nèi)容可概述為：

1.用核心層、分布層、接入層三層結(jié)構(gòu)；

2.局域網(wǎng)以使用WLAN為主；

3.主干網(wǎng)使用千兆以太網(wǎng)；

4.地址分配方案是:按甲方各分支機(jī)構(gòu)的地理位置劃分子網(wǎng)，并按191.168.n.X的模式分配，其中n為分支機(jī)構(gòu)的序號(hào)(0.表示總部，分支機(jī)構(gòu)總數(shù)不會(huì)超過(guò)10，每個(gè)分支機(jī)構(gòu)內(nèi)的計(jì)算機(jī)數(shù)在100至200之間)；

5.配置一個(gè)具有NAT功能的路由器實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)內(nèi)部計(jì)算機(jī)連接Internet。

針對(duì)局域網(wǎng)的選型，你的評(píng)價(jià)是(29) 。

A.選型恰當(dāng)

B.不恰當(dāng)，WLAN不能滿足速度要求

C.不恰當(dāng)，WLAN不能滿足物理安全要求

D.不恰當(dāng)，WLAN不能滿足覆蓋范圍的要求

針對(duì)地址分配方案，你的評(píng)價(jià)是(30)。

A.設(shè)計(jì)合理

B.不合理，子網(wǎng)太多，需要額外的路由器互聯(lián)

C.不合理，每個(gè)子網(wǎng)太大，不利于管理

D.不合理，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分配IP地址

針對(duì)NAT及其相關(guān)方案，你的評(píng)價(jià)是(31)。

A.設(shè)計(jì)合理

B.不合理，計(jì)算機(jī)太多，NAT成為瓶頸

C.不合理，不能由一個(gè)NAT為不同的子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)地址自動(dòng)分配

D.不合理，一個(gè)路由器不能連接太多的子網(wǎng)到目前為止，所有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的專業(yè)書(shū)籍和專業(yè)網(wǎng)站都對(duì)第（30）題選擇了答案B，也就是說(shuō)“子網(wǎng)太多，需要額外的路由器互聯(lián)”。事情真是這樣的嗎？

題目中說(shuō)“按甲方各分支機(jī)構(gòu)的地理位置劃分子網(wǎng)”，并不能說(shuō)明各分支機(jī)構(gòu)距離有多遠(yuǎn)，也許分布在不同的國(guó)家，也許分布在同一國(guó)家的不同地區(qū)，也許分布在同一城市的不同區(qū)域，也許分布在同一個(gè)圍墻之內(nèi)，甚至分布在同一棟大樓也是可能的。是否需要路由器，需要幾臺(tái)，這和子網(wǎng)數(shù)量多少關(guān)系并不是很大。那么到底子網(wǎng)數(shù)量和路由器數(shù)量是沒(méi)有直接關(guān)系，請(qǐng)看下面的例子。

例110個(gè)子網(wǎng)不需要路由器

下面拓?fù)鋱D中，有10個(gè)子網(wǎng)191.168.n.0/24（1<=n<=10,n∈N），顯然，其IP地址都是公網(wǎng)地址。如果這10個(gè)子網(wǎng)需要互相隔離的話，這兒就不需要用到路由器。

例210個(gè)子網(wǎng)，使用三層交換機(jī)，也不需要用到路由器

同實(shí)驗(yàn)一，只是把匯聚交換機(jī)換成了三層交換機(jī)，這是具有路由功能的三層交換機(jī)，也不是路由器！

要使10個(gè)子網(wǎng)互相能夠

通信，只需在三層交換機(jī)中作如下配置即可：

例3 10個(gè)子網(wǎng)，使用單臂路由，一個(gè)路由器可以支持4294967295個(gè)子網(wǎng)

一臺(tái)路由器的單臂路是路由器的一種典型應(yīng)用，配置如下：

例4 以我單位目前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例

我單位算是一個(gè)“某機(jī)構(gòu)”，下設(shè)的各分支機(jī)構(gòu)和相對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)分別如下表：

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖，并沒(méi)有有用到路由器。

其實(shí)，我們不用太多的例子，只需從邏輯學(xué)的角度就能論證。證明此結(jié)論的非正確性，用一個(gè)反例就可以推翻“子網(wǎng)太多，需要額外的路由器互聯(lián)”這個(gè)命題。

我們以上舉例的目的是想告訴讀者，反例還是不少的。當(dāng)然，非要以增加路由器個(gè)數(shù)解決子網(wǎng)多的問(wèn)題也是可以的，如下拓?fù)鋱D：

但從以上例題看出，這并不是惟一的方法。

這道題目的癥結(jié)不在于子網(wǎng)個(gè)數(shù)的問(wèn)題，問(wèn)題于191.168.n.x不是192.168.n.x，前者是公網(wǎng)地址，后者是私網(wǎng)地址。使用公網(wǎng)地址191.168.n.x有“浪費(fèi)”的說(shuō)法到是可以的。

如果各分機(jī)構(gòu)是“遠(yuǎn)距的”，則連接各分支機(jī)構(gòu)間的網(wǎng)段用子網(wǎng)掩碼為30的公網(wǎng)地址，內(nèi)部用私網(wǎng)地址；如果各分支機(jī)構(gòu)是“近旁的”，則可以都用私網(wǎng)地址，只在出口處用NAT。

結(jié)論：第（30）題的選擇支B說(shuō)的不對(duì)，子網(wǎng)太多與路由器數(shù)量沒(méi)有直接關(guān)系。

經(jīng)知道了對(duì)方的MAC地址，通過(guò)這樣設(shè)置我發(fā)現(xiàn)可以Ping通了。初步測(cè)試可以正常通信。現(xiàn)在問(wèn)題解決了，但是還存在的問(wèn)題是按道理說(shuō)通過(guò)tracert測(cè)試應(yīng)該經(jīng)過(guò)幾次數(shù)據(jù)跳轉(zhuǎn)。

這是我對(duì)網(wǎng)絡(luò)原理的一點(diǎn)思考，寫(xiě)出與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同仁共同進(jìn)步。